一种驱动防滑控制方法及车辆与流程

本申请涉及汽车领域，并且更具体地，涉及驱动防滑控制方法及车辆。

背景技术

四轮独立驱动电动车具有四个独立可控动力源，可依据当前的车辆和路面状况对驱动力进行快速、精确地施加控制，已经成为下一代电动汽车发展趋势。

国家973/863计划连续多年将四轮独立驱动关键技术,尤其是动力学控制技术(abs/asr/esc)列为重大专项进行重点资助，在2017年“新能源汽车国家重点专项”中再次将四轮独立驱动列为重大共性关键技术进行重点资助。国内中国一汽、比亚迪、北汽等企业，国际上日本丰田、德国大众、美国通用等也在紧锣密鼓地对四轮独立驱动关键技术进行技术储备。可见在不久的将来，四轮独立驱动相关技术必将成为汽车行业一大热点。

汽车驱动防滑控制系统(accelerationslipregulation，asr)，又称牵引力控制系统(tractioncontrolsystem，tcs)是通过对驱动轮的扭矩控制来实现其防滑的功能。目前，对四轮独立驱动的驱动防滑等动力学控制的研究大多还处于实验室研究阶段，极少数进行了大规模实车研究，因此研究的还不深入。

驱动防滑控制的方法主要有：逻辑门限、pid控制、模糊控制等控制方法，其中逻辑门限和pid方法应用广泛。

现有技术采用传统驱动防滑控制系统，响应慢、控制精度低、路面适应性差等，尤其是电动独立四轮驱动。

技术实现要素：

本申请提供一种驱动防滑控制方法及车辆，有助于提高响应速度，增强鲁棒性，并且有助于提高控制精度。

第一方面，提供了一种驱动防滑控制方法，该方法包括：确定处于驱动防滑状态下的车辆当前的控制阶段；确定该车辆的当前路面附着系数；根据该控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩；根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，该驱动防滑的需求扭矩用于对该车辆进行驱动防滑。

在一些可能的实现方式中，该确定处于驱动防滑状态下的车辆当前的控制阶段，包括：获取该车辆的驱动电机实际扭矩信号；根据该驱动电机实际扭矩信号识别该车辆驱动防滑的控制阶段。

在一些可能的实现方式中，该根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，包括：根据该路面许可的最大扭矩和该路面的附着系数，确定驱动防滑的需求扭矩。

本申请实施例的驱动防滑控制方法，有助于提高响应速度，增强鲁棒性，并且有助于提高控制精度。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的是实现方式中，该根据该当前的控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩，包括：对该当前路面附着系数进行滤波，确定第一附着系数最大值；若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段相同，则根据第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的是实现方式中，该根据该当前的控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩，包括：对该当前路面附着系数进行滤波，确定第一附着系数最大值；若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同，且该车辆不是首次进入降扭阶段，则根据第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值，该控制阶段包括降扭阶段，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该根据该当前路面附着系数，确定第一附着系数最大值，包括：对该当前路面附着系数进行滤波；将该滤波后的当前路面附着系数限制在预定附着系数区间内；根据滤波后的当前路面附着系数，确定该第一附着系数最大值。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该方法还包括：确定该车辆的驱动电机反馈的实际扭矩；其中，该根据该当前的控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩，包括：若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同，且该车辆首次进入降扭阶段，则根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值；根据该第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩，该控制阶段包括降扭阶段；其中，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，包括：根据该第二附着系数最大值，确定反馈扭矩；根据该路面许可的最大扭矩，确定前馈扭矩；根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩。

本申请实施例的驱动防滑的方法，采用路面许可最大扭矩识别算法，有助于实现对路面许可最大扭矩和当前路面附着系数的精确识别。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该方法还包括：确定该车辆的车轮滑转率和该车辆的车速；其中，该根据该第二附着系数最大值，确定反馈扭矩，包括：根据该第二附着系数最大值确定第一车轮滑转率和第一比例系数；根据该车辆的车速确定第二车轮滑转率和第二比例系数；根据公式

tfb_i＝max(0,(λi-(λ0_i(vx)+λ0_i(μmax_i)))(kp_i(vx)+kp_i(μmax_i)))

确定该反馈扭矩，其中，tfb_i为该反馈扭矩，i代表该车辆的车轮，该车辆的车轮包括左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，λi为该车辆的车轮滑转率，μmax_i为该第二附着系数最大值，vx为该车辆的车速，λ0_i(μmax_i)为该第一车轮滑转率，λ0_i(vx)为该第二车轮滑转率，kp_i(μmax_i)为该第一比例系数，kp_i(vx)为该第二比例系数。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，该方法还包括：确定该车辆的驱动电机接收的需求扭矩；其中，该根据该路面许可的最大扭矩，确定前馈扭矩，包括：根据该车轮滑转率，确定第一扭矩；根据公式

确定该前馈扭矩，其中，tff_i为该前馈扭矩，tdem_i为该驱动电机接收的需求扭矩，tmax_i为该路面许可的最大扭矩，τ1为第一滤波器时间常数，τ2为第二滤波器时间常数，f(λi)为该第一扭矩。

本申请实施例的驱动防滑控制方法，采用自适应前馈和反馈联合控制方法，有助于增强系统的鲁棒性，提高系统的响应速度。

结合第一方面的第五种至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，该驱动防滑的需求扭矩为该前馈扭矩和该反馈扭矩之和。

结合第一方面的第一种至第八种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，该确定该当前路面附着系数之前，该方法还包括：获取路面坡度；根据该路面坡度，确定该车辆的车轮垂直载荷；根据该车轮垂直载荷，确定该车轮地面驱动力；其中，该确定该当前路面附着系数，包括：根据该车轮地面驱动力，确定该当前路面附着系数。

结合第一方面的第九种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，该根据该车轮垂直载荷，确定该车轮地面驱动力，包括：根据公式

确定该车辆的车轮地面驱动力，其中，td_i为该车轮地面驱动力，tmotor_i为该驱动电机反馈的实际扭矩，ig为该车辆的减速器速比，iw为该车辆的车轮转动惯量，awf_i为该滤波后的车轮加速度，r为该车辆的车轮半径，f0为该车辆的车轮滑动阻力系数，fz_i为该车辆的车轮垂直载荷。

结合第一方面的第十种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，该根据该车轮地面驱动力，确定该当前路面附着系数，包括：根据公式

确定该当前路面附着系数，其中，μi为该当前路面附着系数。

结合第一方面的第十一种可能的实现方式，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，该确定该路面许可的最大扭矩，包括：根据公式

确定该路面许可的最大扭矩，其中，该μmax_i为该第二附着系数最大值。

结合第一方面、第一方面的第一种至第十二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，该确定车辆驱动防滑的控制阶段之前，该方法还包括：确定该车辆的轮速，该车辆的横摆角速度和该车辆的方向盘转角；根据该车辆的轮速，确定该车辆的车轮加速度；根据该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的方向盘转角和该横摆角速度，确定该车轮滑转率；根据该车轮滑转率和/或该车轮加速度，确定该车辆进入驱动防滑。

本申请实施例的驱动防滑控制方法，滑转率的计算考虑了车辆转向对计算带来的影响，使滑转率不但在直线行驶时计算准确，在转弯行驶时仍可准确计算。

结合第一方面的第十三种可能的实现方式，在第一方面的第十四种可能的实现方式中，该根据该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的方向盘转角和该横摆角速度，确定该车辆的车轮滑转率，包括：根据公式

确定该车轮的滑转率，其中，vw_i为该车辆的轮速，tw为该车辆的轮距，vth为预定速度阈值，ψ为该车辆的横摆角速度，δ为该车辆的方向盘转角，l为该车辆的轴距。

第二方面，提供了一种车辆，该车辆包括：行车电脑，用于确定处于驱动防滑状态下的车辆当前的控制阶段；传感器，用于获取当前路面参数；该行车电脑还用于根据该当前的路面参数，确定该车辆的当前路面附着系数；该行车电脑还用于：根据该当前的控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩；该行车电脑还用于根据该路面许可的最大扭矩，向所述驱动电机输出驱动防滑的需求扭矩，该驱动防滑的需求扭矩用于对该车辆进行驱动防滑。

在一些可能的实现方式中，该行车电脑具体用于：获取该车辆的驱动电机实际扭矩信号；根据该驱动电机实际扭矩信号识别该车辆驱动防滑的控制阶段。

在一些可能的实现方式中，该行车电脑还用于：根据该路面许可的最大扭矩和该路面的附着系数，确定驱动防滑的需求扭矩。

本申请实施例的车辆，有助于提高响应速度，增强鲁棒性，并且有助于提高控制精度。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的是实现方式中，该行车电脑具体用于：对该当前路面附着系数进行滤波，确定第一附着系数最大值；若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段相同，则根据第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的是实现方式中，该行车电脑具体用于：根据该当前路面附着系数，确定第一附着系数最大值；若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同，且该车辆不是首次进入降扭阶段，则根据第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值，该控制阶段包括降扭阶段，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，该行车电脑还用于：对该当前路面附着系数进行滤波；将该滤波后的当前路面附着系数限制在预定附着系数区间内；根据滤波后的当前路面附着系数，确定该第一附着系数最大值。

结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，该传感器还用于获取该车辆的驱动电机反馈的实际扭矩；其中，该行车电脑还用于：若该车辆驱动防滑当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同，且该车辆首次进入降扭阶段，则根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，该控制阶段包括降扭阶段；根据该第二附着系数最大值，确定该路面许可的最大扭矩；其中，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

结合第二方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，该输出扭矩处理单元具体用于：根据该第二附着系数最大值，确定反馈扭矩；根据该路面许可的最大扭矩，确定前馈扭矩；根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩。

本申请实施例的驱动防滑的装置，采用路面许可最大扭矩识别算法，有助于实现对路面许可最大扭矩和当前路面附着系数的精确识别。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，该传感器还用于获取该车辆的车轮滑转率和该车辆的车速；其中，该行车电脑具体用于：根据该第二附着系数最大值确定第一车轮滑转率和第一比例系数；根据该车辆的车速确定第二车轮滑转率和第二比例系数；根据公式

tfb_i＝max(0,(λi-(λ0_i(vx)+λ0_i(μmax_i)))(kp_i(vx)+kp_i(μmax_i)))

确定该反馈扭矩，其中，tfb_i为该反馈扭矩，i代表该车辆的车轮，该车辆的车轮包括左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，λi为该车辆的车轮滑转率，μmax_i为该第二附着系数最大值，vx为该车辆的车速，λ0_i(μmax_i)为该第一车轮滑转率，λ0_i(vx)为该第二车轮滑转率，kp_i(μmax_i)为该第一比例系数，kp_i(vx)为该第二比例系数。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，该传感器还用于获取该车辆的驱动电机接收的需求扭矩；其中，该行车电脑具体用于：根据该车轮滑转率，确定第一扭矩；根据公式

确定该前馈扭矩，其中，tff_i为该前馈扭矩，tdem_i为该驱动电机接收的需求扭矩，tmax_i为该路面许可的最大扭矩，τ1为第一滤波器时间常数，τ2为第二滤波器时间常数，f(λi)为该第一扭矩。

本申请实施例的车辆，采用自适应前馈和反馈联合控制方法，实现了驱动防滑，有助于增强鲁棒性，并且有助于提高响应速度。

结合第二方面的第五种至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，该驱动防滑的需求扭矩为该前馈扭矩和该反馈扭矩之和。

结合第二方面的第一种至第八种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第九种可能的实现方式中，该传感器还用于获取路面坡度；其中，该行车电脑还用于根据该路面坡度，确定该车辆的车轮垂直载荷；根据该车轮垂直载荷，确定该车轮地面驱动力；根据该车轮地面驱动力，确定该当前路面附着系数。

结合第二方面的第九种可能的实现方式，在第二方面的第十种可能的实现方式中，该行车电脑具体用于：根据公式

确定该车辆的车轮地面驱动力，其中，td_i为该车轮地面驱动力，tmotor_i为该驱动电机反馈的实际扭矩，ig为该车辆的减速器速比，iw为该车辆的车轮转动惯量，awf_i为该滤波后的车轮加速度，r为该车辆的车轮半径，f0为该车辆的车轮滑动阻力系数，fz_i为该车辆的车轮垂直载荷。

结合第二方面的第十种可能的实现方式，在第二方面的第十一种可能的实现方式中，该行车电脑具体用于：根据公式

确定该当前路面附着系数，其中，μi为该当前路面附着系数。

结合第二方面的第十一种可能的实现方式，在第二方面的第十二种可能的实现方式中，该行车电脑具体用于：根据公式

确定该路面许可的最大扭矩，其中，该μmax_i为该第二附着系数最大值。

结合第二方面、第二方面的第一种至第十二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第十三种可能的实现方式中，该传感器还用于获取该车辆的轮速，该车辆的横摆角速度和该车辆的方向盘转角；该行车电脑还用于：根据该车辆的轮速，确定该车辆的车轮加速度；根据该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的方向盘转角和该横摆角速度，确定该车轮滑转率；根据该车轮滑转率和/或该车轮加速度，确定该车辆进入驱动防滑。

本申请实施例的车辆，滑转率的计算考虑了车辆转向对计算带来的影响，使滑转率不但在直线行驶时计算准确，在转弯行驶时仍可准确计算。

结合第二方面的第十三种可能的实现方式，在第二方面的第十四种可能的实现方式中，该行车电脑具体用于：根据公式

确定该车轮的滑转率，其中，vw_i为该车辆的轮速，tw为该车辆的轮距，vth为预定速度阈值，ψ为该车辆的横摆角速度，δ为该车辆的方向盘转角，l为该车辆的轴距。

第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方面中的所述的方法。

第四方面，提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方面中的所述的方法。

附图说明

图1是根据本申请实施例的技术方案的一种应用场景的示意图。

图2是根据本申请实施例的驱动防滑的方法的示意性流程图。

图3是根据本申请实施例的控制阶段的示意图。

图4是根据本申请实施例的确定车轮加速度和滑转率的方法的示意性流程图。

图5是根据本申请实施例的确定车轮加速度的方法的示意性流程图。

图6是根据本申请实施例的确定滑转率的示意性流程图。

图7是根据本申请例的确定当前路面附着系数和确定路面许可的最大扭矩的方法的示意性流程图。

图8是根据本申请实施例的驱动防滑的需求扭矩的确定方法的示意性流程图。

图9是根据本申请实施例的车辆的示意性框图。

图10是根据本申请实施例的车辆中行车电脑的示意性框图。

图11是根据本申请实施例的tcs信号处理单元的示意性图。

图12是根据本申请实施例的路面许可最大扭矩识别单元的示意性图。

图13是根据本申请实施例的自适应控制单元的示意图。

图14是根据本申请实施例的输出扭矩处理单元的示意图。

图15是根据本申请实施例的行车电脑的另一示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例适用于各种需要进行驱动防滑的车辆，图1示出了根据本申请实施例的技术方案的一种应用场景的示意图，如图1所示，该车辆包括驱动电机、车轮和驱动防滑系统，驱动电机输出扭矩控制车轮，驱动防滑系统通过采集车轮的各种信号对驱动电机进行调节，更好地控制驱动电机的输出扭矩，从而实现对该车辆的驱动防滑。

应理解，上述图1中的车辆仅仅包括了本申请涉及的装置，本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆结构并不构成对车辆的限定，可以包括比图示更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图2示出了根据本申请实施例的驱动防滑的方法100的示意性流程图，如图2所示，该方法100的执行主体可以为图1中的驱动防滑系统，该方法100包括：

s110，确定处于驱动防滑状态下车辆当前的控制阶段。

具体而言，该驱动防滑系统可以根据驱动电机实际扭矩信号tmotor_i识别tcs所处的控制阶段tcsphase_i，图3示出了根据本申请实施例的控制阶段的示意图，该控制阶段tcsphase_i可以包括无控制阶段ph0、tcs降扭阶段ph1和tcs升扭阶段ph2，其中i代表车轮，不妨假设前左轮i＝1，前右轮i＝2，后左轮i＝3，后右轮i＝4。

应理解，本申请实施例的控制阶段并不限于上述3种控制阶段，还可以包括更多或者更少的控制阶段，本申请并不限于此。

还应理解，该控制阶段反应车辆车轮的稳定性，若车轮出现打滑现象，则控制驱动电机的扭矩下降，若车轮未出现打滑，则控制驱动电机的扭矩上升直至车轮出现打滑的临界点，驱动防滑的目的就是为寻找这个临界点，一方面是提高牵引力，另一方面保持车辆行驶的稳定性。

还应理解，本申请实施例的驱动防滑的方法是通过驱动电机的实际扭矩信号确定车辆当前的控制阶段，还可以通过其他方法确定该控制阶段，本申请并不限于此。

可选地，该确定车辆的驱动防滑控制阶段之前，该方法100还包括：确定该车辆的车轮加速度aw_i和滑转率λi。

图4示出了根据本申请实施例的确定车轮加速度和滑转率的方法200的示意性流程图，如图4所示，该方法200包括：

s210，确定该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的横摆角速度和该车辆的方向盘转角。

具体而言，该驱动防滑系统可以通过传感器获取该车辆的轮速vw_i，该车辆的车速vx，该车辆的横摆角速度ψ和该车辆的方向盘转角δ，还可以通过其他方式获取上述参数，本申请并不限于此。

s220，根据该车辆的轮速，确定该车辆的车轮加速度。

图5示出了根据本申请实施例的确定车轮加速度的方法的示意性流程图，如图5所示，该确定车轮加速度的方法可以由以下步骤实现。

s2201，获取轮速信号；

s2202，计算轮速一阶差分；

s2203，对该一阶差分后的轮速进行低通滤波；

s2204，输出车轮加速度和车轮加速度过滤值awf_i。

s230，根据该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的方向盘转角和该横摆角速度，确定该车轮滑转率。

图6示出了根据本申请实施例的确定滑转率的示意性流程图，如图6所示，该确定滑转率的方法可以由以下步骤实现。

s2301，输入轮速、车速、方向盘转角和横摆角速度；

s2302，判断该车速是否大于第一车速阈值，若大于该第一车速阈值，则跳转至s2303；若小于或者等于该第一车速阈值，则跳转至s2304；

s2303，按照如下公式(1)计算滑转率：

其中，vth为预定第一车速阈值，tw为该车辆的轮距，l为该车辆的轴距。

s2304，将滑转率设置为第一滑转率阈值；

例如，若该输入的车速小于第一车速阈值，则设置该滑转率为0。

s2305，对上述s2303或s2304中的滑转率进行低通滤波；

s2306，对滤波后的滑转率计算其一阶差分；

s2307，对该一阶差分后的滑转率进行低通滤波；

s2308，输出滑转率、滑转率过滤值λf_i和滑转率变化率过滤值

本申请实施例的驱动防滑的方法，采用全新的滑转率估计方法，消除了转向带来的不利影响，有助于实现了滑转率的精确计算。

可选地，该确定车辆的驱动防滑控制阶段之前，该方法200还包括：

s240，根据该车轮滑转率和/或该车轮加速度，确定该车辆进入驱动防滑。

具体而言，根据所述求得的车轮加速度aw_i、滤波后的车轮加速度awf_i、车轮滑转率λi、驾驶员需求扭矩tdriver_i和tcs需求扭矩信号ttcs_i进行tcs进入/退出信号tcsactive_i判断，例如tcsactive_i置“1”，则表示车辆进入驱动防滑；tcsactive_i置“0”，则表示车辆退出驱动防滑。

可选地，满足以下2个条件可判断该车辆进入驱动防滑：

上一时刻tcs未启动；

滑转率大于tcs启动时的滑转率门限值或车轮加速度大于tcs启动时的车轮加速度门限值。

可选地，满足以下2个条件可判断该车辆退出驱动防滑：

上一时刻tcs已经启动；

滑转率小于tcs退出的滑转率门限值且超过8个程序周期；或者驾驶员需求扭矩为负值且超过2个程序周期。

应理解，上述确定该车辆进入驱动防滑之前，还需要获取驾驶员需求扭矩tdriver_i和tcs需求扭矩信号ttcs_i。

s120，确定该车辆的当前路面附着系数；

s130，根据该控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩；

图7示出了根据本申请例的确定当前路面附着系数和确定路面许可的最大扭矩的方法的示意性流程图，如图7所示，该确定该车辆的当前路面附着系数和确定路面许可的最大扭矩的方法可以由以下步骤实现。

s310，按照公式(2)、(3)、(4)和(5)计算车轮垂直载荷：

其中，ax为车轮纵向加速度，ay为车轮横向加速度，lf为该车辆质心到前轴的距离，lr为该车辆质心到后轴的距离，α为路面坡度。

s320，按照公式(6)计算车轮地面驱动力：

其中，ig为该车辆减速器速比，iw为该车辆的车轮转动惯量，r为该车辆的车轮半径，f0为该车辆滚动阻力系数。

s330，判断s320中计算的车轮地面驱动力是否大于第一驱动力阈值，若大于该第一驱动力阈值，则跳转至s340；若小于或者等于该第一驱动力阈值，则输出附着系数为第二附着系数最大值。

应理解，该第二附着系数最大值可以为1，还可以为其他数值，本申请并不限于此。

可选地，输出附着系数为该第一附着系数后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩：

其中，μmax_i为该第二附着系数最大值。

s340，判断该车辆是否进入驱动防滑，若该车辆未进入驱动防滑，则输出附着系数为第二附着系数最大值；若该车辆进入驱动防滑，则跳转至s350。

应理解，该第二附着系数最大值可以为1，还可以为其他数值，本申请并不限于此。

可选地，输出附着系数为该第二附着系数后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩。此时，μmax_i为该第二附着系数最大值。

s350，该车辆进入驱动防滑，按照公式(8)计算当前路面附着系数：

s351，对s350中计算得到的当前路面附着系数进行低通滤波；

s352，对将该经过低通滤波后的附着系数限制在预定当前路面附着系数区间内。

可选地，该预定附着系数区间为0.05～1，本申请并不限于此。

s353，根据滤波后的当前路面附着系数，确定该第一附着系数最大值；

s354，判断该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段是否相同，若相同，则输出第二附着系数最大值，该第二附着系数最大值为s353中的该第一附着系数最大值；若不相同，则跳转至s355；其中，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

应理解，若该车辆当前的控制阶段与第一周期内该车辆的控制阶段相同，则输出第一附着系数最大值，并利用公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

还应理解，该采样周期为车辆行车电脑(electroniccontrolunit，ecu)运行每一个程序的时长，行车电脑可以预设采样周期，例如预设采样周期为10秒，ecu可以在当前采样周期内检测车辆当前的控制阶段，并与上一个采样周期内的控制阶段进行比较，若控制阶段相同，则输出第二附着系数最大值。

s355，该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同，判断该车辆是否首次进入降扭阶段，若该车辆不是首次进入降扭阶段，则输出第二附着系数最大值，该第二附着系数最大值为s353中的该第一附着系数最大值；若该车辆首次进入降扭阶段，则跳转至s356；其中，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

应理解，若该车辆不是首次进入降扭阶段，则输出第一附着系数最大值，并利用公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

s356，该车辆首次进入降扭阶段，根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值。

可选地，该根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，包括：利用首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩的k倍计算附着系数。

应理解，若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内该车辆的控制阶段不同且该车辆首次进入降扭阶段，则根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，并利用公式(7)计算路面许可的最大扭矩；其中，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

还应理解，k可以为大于0且小于1的数，例如0.8或0.9等，本申请并不限于此。

还应理解，该根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，例如，利用首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩的0.9倍计算附着系数后，还应对其进行s351-s353的处理流程，从而避免附着系数误差过大。

本申请实施例的驱动防滑的方法，采用路面最大扭矩识别算法，有助于实现对最大扭矩和当前路面附着系数更加准确的识别。

s140，根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，该驱动防滑的需求扭矩用于对该车辆进行驱动防滑。

图8示出了根据本申请实施例的驱动防滑的需求扭矩的确定方法的示意性流程图，如图8所示，该根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，包括：

s141，根据该第二附着系数最大值，确定反馈扭矩。

可选地，该确定该反馈扭矩包括：

根据该第二附着系数最大值确定第一车轮滑转率和第一比例系数；

根据该车辆的车速确定第二车轮滑转率和第二比例系数；

根据公式(9)

tfb_i＝max(0,(λi-(λ0_i(vx)+λ0_i(μmax_i)))(kp_i(vx)+kp_i(μmax_i)))(9)

确定该反馈扭矩，其中，tfb_i为该反馈扭矩，μmax_i为该第二附着系数最大值，vx为该车辆的车速，λ0_i(μmax_i)为该第一车轮滑转率，λ0_i(vx)为该第二车轮滑转率，kp_i(μmax_i)为该第一比例系数，kp_i(vx)为该第二比例系数。

s142，根据该路面许可的最大扭矩，确定前馈扭矩。

可选地，该确定该前馈扭矩包括：

根据该车轮滑转率，确定第一扭矩；

根据公式(10)

确定该前馈扭矩，其中，tff_i为该前馈扭矩，tdem_i为该驱动电机接收的需求扭矩，tmax_i为该路面许可的最大扭矩，τ1为第一滤波器时间常数，τ2为第二滤波器时间常数，f(λi)为该第一扭矩。

s143，根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩。

可选地，该驱动防滑的需求扭矩为该前馈扭矩和该反馈扭矩之和。

具体而言，根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩，包括：根据该前馈扭矩和tff_i该反馈扭矩tfb_i之和tff+fb_i和tcs进入/退出信号tcsactive_i计算驱动防滑控制最终输出扭矩。

例如，当tcsactive_i置“1”时，代表该车辆进入驱动防滑，输出驱动防滑的需求扭矩ttcs_i为tff+fb_i；当tcsactive_i置“0”时，代表该车辆退出驱动防滑，输出驱动防滑的需求扭矩ttcs_i为预定义驱动电机的最大扭矩。

应理解，最终驾驶员需求扭矩和驱动防滑的需求扭矩取最小值输送给电机控制器，避免驱动防滑未激活时对正常驱动造成干扰。

本申请实施例采用前馈和反馈联合控制的方式对驱动扭矩进行计算，其中反馈控制中滑移率目标值采用动态值根据当前车速和路面附着情况进行动态计算，反馈控制系数同样根据当前车速和路面情况进行自适应，提高了系统自适应能力。考虑到反馈控制具有一定的时滞性引入了前馈控制，将输给电机的需求扭矩作为前馈量引入(并非驾驶员需求)并利用最大扭矩对其进行限制，这样控制系统可以“提前预判”从而加快收敛速度。

本申请实施例的驱动防滑的方法，采用自适应前馈和反馈联合控制方法，实现了驱动防滑，有助于增强鲁棒性，并且有助于提高响应速度。

上文结合图2至图8，详细描述了根据本申请实施例的驱动防滑的方法，下面结合图9至图15，详细描述根据本申请实施例的车辆。

图9示出了根据本申请实施例的车辆400的示意性框图，如图9所示，该车辆400包括传感器410和行车电脑420，该传感器410用于获取当前路面参数；该行车电脑420用于确定处于驱动防滑状态下的车辆当前的控制阶段；该行车电脑420还用于根据该当前的路面参数，确定该车辆的当前路面附着系数；该行车电脑420还用于：根据该当前的控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩；该行车电脑420还用于根据该路面许可的最大扭矩，向所述驱动电机430输出驱动防滑的需求扭矩，该驱动防滑的需求扭矩用于对该车辆400进行驱动防滑。

应理解，该驱动电机430可以根据该行车电脑420输出的驱动防滑需求扭矩，控制传动装置控制该车辆的车轮440，以对该车辆400进行驱动防滑。

图10示出了行车电脑420的示意性框图，为了方便描述，这里将行车电脑420划分为tcs控制阶段识别单元421、路面最大扭矩识别单元422、输出扭矩处理单元423，其中，

tcs控制阶段识别单元421，用于确定车辆驱动防滑的控制阶段；

路面最大扭矩识别单元422，用于确定该车辆的当前路面附着系数；

该路面最大扭矩识别单元422还用于根据该控制阶段和该当前路面附着系数，确定路面许可的最大扭矩；

输出扭矩处理单元423，根据该路面许可的最大扭矩，输出驱动防滑的需求扭矩，该驱动防滑的需求扭矩用于对该车辆400进行驱动防滑。

可选地，如图10所示，该行车电脑420还包括：

tcs信号处理单元424，用于确定该车辆的车轮加速度和滑转率。

图11示出了根据本申请实施例的tcs信号处理单元424的示意性图，如图11所示，传感器410还用于获取：该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的横摆角速度和该车辆的方向盘转角；

该tcs信号处理单元424具体用于：

根据该车辆的轮速，确定该车辆的车轮加速度；

根据该车辆的轮速、该车辆的车速、该车辆的方向盘转角和该横摆角速度，确定该车轮滑转率。

应理解，该tcs信号处理单元424可以通过传感器410获取该车辆的轮速，该车辆的车速，该车辆的横摆角速度和该车辆的方向盘转角，还可以通过其他方式获取上述参数，本申请并不限于此。

可选地，该tcs信号处理单元424还用于：

确定轮速信号；

计算轮速一阶差分；

对该一阶差分后的轮速进行低通滤波；

输出车轮加速度和车轮加速度过滤值。

可选地，该传感器410还用于：

获取该车辆400的轮速、车速、方向盘转角和横摆角速度；

该tcs信号处理单元424还用于：

判断该车速是否大于第一车速阈值，若小于或者等于该第一车速阈值，则将滑转率设置为第一滑转率阈值；若大于该第一车速阈值，则按照公式(1)计算滑转率。

对上述滑转率进行低通滤波；

利用滤波后的滑转率计算其一阶差分；

对该一阶差分后的滑转率进行低通滤波；

输出滑转率、滑转率过滤值和滑转率变化率过滤值。

本申请实施例的车辆，采用全新的滑转率估计方法，消除了转向带来的不利影响，有助于实现了滑转率的精确计算。

可选地，该tcs控制阶段识别单元421还用于：根据该车轮滑转率和/或该车轮加速度，确定该车辆进入驱动防滑。

具体而言，该tcs控制阶段识别单元421根据所述求得的车轮加速度、滤波后的车轮加速度、车轮滑转率、驾驶员需求扭矩和tcs需求扭矩信号进行tcs进入/退出信号判断，例如该tcs进入/退出信号置“1”，则表示车辆进入驱动防滑；tcs进入/退出信号置“0”，则表示车辆退出驱动防滑。

可选地，满足以下2个条件可判断该车辆进入驱动防滑：

上一时刻tcs未启动；

滑转率大于tcs启动时的滑转率门限值或车轮加速度大于tcs启动时的车轮加速度门限值。

可选地，满足以下2个条件可判断该车辆退出驱动防滑：

上一时刻tcs已经启动；

滑转率小于tcs退出的滑转率门限值且超过8个程序周期；或者驾驶员需求扭矩为负值且超过2个程序周期。

应理解，上述确定该车辆进入驱动防滑之前，还需要获取驾驶员需求扭矩和tcs需求扭矩信号。

图12示出了根据本申请实施例的路面许可最大扭矩识别单元422的示意性图，如图12所示，该路面最大扭矩识别单元422具体用于：

按照公式(2)、(3)、(4)和(5)计算车轮垂直载荷。

按照公式(6)计算车轮地面驱动力。

判断上述计算的车轮地面驱动力是否大于第一驱动力阈值，若小于或者等于该第一驱动力阈值，则输出附着系数为第二附着系数最大值。可选地，输出附着系数为第二附着系数最大值后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

若大于该第一驱动力阈值，则判断该车辆是否进入驱动防滑，若该车辆未进入驱动防滑，则输出附着系数为第二附着系数最大值。可选地，输出附着系数为该第二附着系数后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

该车辆进入驱动防滑，按照公式(8)计算附着系数。

对上述按照公式(8)计算得到的附着系数进行低通滤波；

对将该经过低通滤波后的附着系数限制在预定附着系数区间内。

根据滤波后的附着系数，确定该第一附着系数最大值；

判断该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内车辆的控制阶段是否相同，若相同，则输出第二附着系数最大值，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值。可选地，输出第二附着系数最大值后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩，该第一采样周期为该当前的控制阶段所处采样周期的上一个采样周期。

若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内车辆的控制阶段不同，判断该车辆是否首次进入降扭阶段，若该车辆不是首次进入降扭阶段，则输出第二附着系数最大值，该第二附着系数最大值为该第一附着系数最大值。

若该车辆首次进入降扭阶段，根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值。可选地，确定该第二附着系数最大值后，可以按照公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

可选地，该根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，包括：利用首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩的0.9倍计算附着系数。

应理解，若该车辆当前的控制阶段与第一采样周期内车辆的控制阶段不同且该车辆首次进入降扭阶段，则根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩，确定第二附着系数最大值，并利用公式(7)计算路面许可的最大扭矩。

还应理解，若车辆首次进入降扭阶段，计算附着系数时还可以根据该车辆首次进入降扭阶段时驱动电机反馈的实际扭矩其它倍数关系计算，例如0.8倍等，本申请并不限于此。

本申请实施例的车辆，采用路面最大扭矩识别算法，有助于实现对最大扭矩和当前路面附着系数更加准确的识别。

可选地，如图9所示，该车辆400还包括：

自适应控制单元425，用于根据该第二附着系数最大值，确定反馈扭矩；根据该路面许可的最大扭矩，确定前馈扭矩；

图13示出了根据本申请实施例的自适应控制单元425的示意图，如图13所示，该自适应控制单元425具体用于：

根据该第二附着系数最大值确定第一车轮滑转率和第一比例系数；

根据该车辆的车速确定第二车轮滑转率和第二比例系数；

根据公式(9)确定该反馈扭矩。

可选地，该自适应控制单元425具体用于：

根据该车轮滑转率，确定第一扭矩；

根据公式(10)确定该前馈扭矩。

图14示出了根据本申请实施例的输出扭矩处理单元423的示意图，如图14所示，该输出扭矩处理单元423具体用于：根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩。

可选地，该驱动防滑的需求扭矩为该前馈扭矩和该反馈扭矩之和。

具体而言，该输出扭矩处理单元423根据该前馈扭矩和该反馈扭矩，确定该驱动防滑的需求扭矩，包括：根据该前馈扭矩和该反馈扭矩之和和tcs进入/退出信号计算驱动防滑控制最终输出扭矩。

例如，当该tcs进入/退出信号置“1”时，代表该车辆进入驱动防滑，输出驱动防滑的需求扭矩为该前馈扭矩和该反馈扭矩之和；当该tcs进入/退出信号置“0”时，代表该车辆退出驱动防滑，输出驱动防滑的需求扭矩为预定义驱动电机的最大扭矩。

应理解，最终驾驶员需求扭矩和驱动防滑的需求扭矩取最小值输送给电机控制器，避免驱动防滑未激活时对正常驱动造成干扰。

本申请实施例采用前馈和反馈联合控制的方式对驱动扭矩进行计算，其中反馈控制中滑移率目标值采用动态值根据当前车速和路面附着情况进行动态计算，反馈控制系数同样根据当前车速和路面情况进行自适应，提高了系统自适应能力。考虑到反馈控制具有一定的时滞性引入了前馈控制，将输给电机的需求扭矩作为前馈量引入(并非驾驶员需求)并利用最大扭矩对其进行限制，这样控制系统可以“提前预判”从而加快收敛速度。

图15示出了根据本申请实施例的行车电脑420的示意性框图，如图15所示，行车电脑420获取驾驶员需求扭矩tdriver_i(例如vcu计算的四路电机扭矩需求)、轮速信号vw_i(例如由传感器获得，四路)、车速信号vx(车速可以有多种估计方式，1路)、方向盘转角信号δ(例如由传感器获得，1路)、纵向加速度信号ax(例如由传感器获得，1路)、侧向加速度信号ay(例如由传感器获得，1路)、横摆角速度信号ψ(例如由传感器获得，1路)和电机实际扭矩信号tmotor_i(例如电机反馈，4路)，输出信号为：tcs需求的扭矩ttcs_i。

应理解，本申请实施例的车辆，采用的传感器均为车辆标配传感器，不会增加额外硬件成本。

本申请实施例的车辆，采用自适应前馈和反馈联合控制方法，实现了驱动防滑，有助于增强鲁棒性，并且有助于提高响应速度。

在本申请实施例中，行车电脑可以是中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，网络处理器(networkprocessor，np)或者cpu和np的组合。行车电脑还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammablelogicdevice，cpld)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmablegatearray，fpga)，通用阵列逻辑(genericarraylogic，gal)或其任意组合。

上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品可以包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁盘)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。