用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备与流程

文档序号:17648184发布日期:2019-05-11 01:14阅读:258来源:国知局
用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备与流程

本发明涉及车辆领域,尤其涉及用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备。



背景技术:

目前已经出现一些具有两个车轴(前轴和后轴)的车辆,其具有两个动力单元,例如马达和发动机,其中,马达和发动机中的每一个驱动前轴和后轴的其中一个,从而使得车辆能够行驶起来。

虽然与仅具有一个动力单元的两轴车辆相比,目前的具有马达和发动机两个动力单元的两轴车辆的牵引、转向和稳定性能有了很大提升,但是与期望的牵引、转向和稳定性能相比仍有差距。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备,其能够提高车辆的牵引、转向和稳定性能。

按照本发明的实施例的一种用于在车辆中分配驱动扭矩的方法,包括:确定车辆的转向状况,其中,所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元;至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配,其中,所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩,以及,所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩;以及,在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配,设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。

按照本发明的实施例的一种用于在车辆中分配驱动扭矩的装置,包括:车辆运动状态估计模块,用于确定车辆的转向状况,其中,所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元;扭矩分配计算模块,用于至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配,其中,所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩,以及,所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩;以及,扭矩分配协调模块,用于在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配,设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。

按照本发明的实施例的一种用于在车辆中分配驱动扭矩的设备,包括:处理器;以及,存储器,其存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行前述的方法。

按照本发明的实施例的一种机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时使得机器执行前述的方法。

从以上可以看出,本发明的实施例的方案针对车辆的不同运动状况给车辆的动力单元设置不同的目标输出驱动扭矩,从而车辆的动力单元针对车辆的运动状况给车辆的车轴输出相适应的驱动扭矩,因而提高了车辆的牵引、转向和稳定性能。

附图说明

本发明的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。

图1示出了按照本发明的一个实施例的主动驱动扭矩分配装置的总体示意图。

图2示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的方法的总体流程图。

图3示出了按照本发明的一个实施例的车辆的轴荷转移模型的示意图。

图4示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的方法的流程图。

图5示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的装置的示意图。

图6示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的设备的示意图。

具体实施方式

下面,结合附图详细描述本发明的各个实施例。

图1示出了按照本发明的一个实施例的主动驱动扭矩分配装置的总体示意图。图1所示的主动驱动扭矩分配装置(activedrivetorquedistribution:adtd)100设置在车身电子稳定系统(esp)10中,用于向具有两个驱动单元d1和d2(例如,驱动单元d1和d2可以是一个发动机和一个马达,或者,驱动单元d1和d2可以是两个马达)的两轴车辆200中的驱动单元d1和d2分配驱动扭矩,其中驱动单元d1和d2中的每一个驱动车辆200中的前轴fx和后轴rx的其中一个。

车辆200具有低速增强转向功能t。驾驶员可以通过按压车辆200上的特定按钮或发出语音命令等的方式向车辆200发出开启低速增强转向功能t的请求,以及,在该请求被发出的情况下,当车辆200的车速较低(例如小于12公里/小时)且大方向盘转角(例如,大于或等于280度)时,低速增强转向功能t将被开启。

adtd100可以包括车辆运动状态估计模块120、扭矩分配计算模块150和扭矩分配协调模块180。

车辆运动状态估计模块120用于估计车辆200的转向状况。车辆200的转向状况可以包括转向不足倾向、中性转向和转向过度倾向。

扭矩分配计算模块150可以根据车辆200的转向状况和低速增强转向功能t是否被开启,仅计算基础扭矩分配b或者计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m。其中,当车辆200的转向状况为中性转向时,仅计算基础扭矩分配b。当车辆200的转向状况为转向不足倾向且低速增强转向功能t不被开启,车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启,或者,车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者。基础扭矩分配b包括利用车辆200的指定模型确定的车辆200的前轴fx和后轴rx各自的第一目标驱动扭矩。运动扭矩分配m包括通过调整车辆200的前轴fx和后轴rx各自的驱动扭矩而获得的车辆200的前轴fx和后轴rx各自的第二目标驱动扭矩。此外,当车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,除了计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m之外,扭矩分配计算模块150还生成用于指示对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求r(内侧车轮依据驾驶员对车辆200的方向盘的操作确定,例如,如果驾驶员操控车辆200的方向盘向自己右侧打方向,则内侧车轮为车辆200中的驾驶员右侧的车轮)。

扭矩分配协调模块180用于设置车辆200的动力单元d1和d2各自的目标输出驱动扭矩。其中,在接收到来自车辆200的主动安全系统(例如,驱动力控制系统、esp10或全地形控制系统等)的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,扭矩分配协调模块180将该控制指令中指定的动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩分别设置为动力单元d1和d2各自的目标输出驱动扭矩。在未接收到来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,如果扭矩分配计算模块150计算了基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者,则扭矩分配协调模块180将运动扭矩分配m所包括的前轴fx的第二目标驱动扭矩和后轴rx的第二目标驱动扭矩分别设置为动力单元d1的目标输出驱动扭矩和动力单元d2的目标输出驱动扭矩。在未接收到来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,如果扭矩分配计算模块150仅计算了基础扭矩分配b,则扭矩分配协调模块180将基础扭矩分配b所包括的前轴fx的第一目标驱动扭矩和后轴rx的第一目标驱动扭矩分别设置为动力单元d1的目标输出驱动扭矩和动力单元d2的目标输出驱动扭矩。换言之,在设置车辆200的动力单元d1和d2各自的目标输出驱动扭矩时,来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令具有最高优先级,扭矩分配计算模块150计算的运动扭矩分配m具有第二高优先级,以及,扭矩分配计算模块150计算的基础扭矩分配b具有最低优先级。此外,在扭矩分配计算模块150还生成用于指示对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求r的情况下,扭矩分配协调模块180还将制动请求r发送给车辆200的制动系统,以使得车辆200的制动系统对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力进行制动。

图2示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的方法的总体流程图。下面将结合图1所示的adtd100来详细描述图2所示的方法200。

如图2所示,在方框202,adtd100的车辆运动状态估计模块120计算车辆200的期望横摆角速度。

具体的,首先,车辆运动状态估计模块120利用以下的转角公式(1)来计算车辆200的初步期望横摆角速度。

其中,表示车辆200的初步期望横摆角速度,l表示车辆200的前轴fx和后轴rx之间的轴距,v表示车辆200的车速,vch表示特征车速(其车辆200的悬架轮胎特性相关,可通过台架与现实际测量得到)。

然后,车辆运动状态估计模块120通过判断车辆200的当前横向加速度ay是否小于加速度阈值ac1(例如但不局限于,加速度阈值ac1=0.3g)来确定车辆200的轮胎是否处于轮胎线性变化区间。其中,如果车辆200的当前横向加速度ay小于加速度阈值ac1,则确定车辆200的轮胎处于轮胎线性变化区间,否则确定车辆200的轮胎不处于轮胎线性变化区间。

如果确定车辆200的轮胎处于轮胎线性变化区间,则车辆运动状态估计模块120将初步期望横摆角速度确定为车辆200的期望横摆角速度。

如果确定车辆200的轮胎不处于轮胎线性变化区间,则计算车辆200的当前作用力f1和驾驶员请求的驱动力f2。

具体地,例如但不局限于,f1约等于当前纵向加速度ax和当前横向加速度ay的平方和开根与车辆200的车重的乘积。

例如但不局限于,f2等于驾驶员当前输入的纵向力与车辆当前的横向力的合力。其中,驾驶员当前输入的纵向力可以是制动力(如果驾驶员当前踩踏车辆200的制动踏板的话,并且例如其可以通过车辆200制动踏板的行程或者车辆200的主缸的压力计算得到),或者,驱动力(如果驾驶员当前踩踏车辆200的油门踏板的话,并且例如其可以利用车辆200的发动机控制器所发出的扭矩信息以及车辆200的传动比和车辆200的轮胎的半径计算得到)。车辆当前的横向力可以根据车辆200的状态利用车辆模型和轮胎模型计算得到。

接下来,车辆运动状态估计模块120判断驾驶员请求的驱动力f2是否大于当前作用力f1。

如果驾驶员请求的驱动力f2大于当前作用力f1,则车辆运动状态估计模块120计算初步期望横摆角速度与小于一的系数cc1(例如但不局限于,cc1=0.5)的乘积,作为车辆200的期望横摆角速度。

如果驾驶员请求的驱动力f2小于或等于当前作用力f1,则车辆运动状态估计模块120将初步期望横摆角速度确定为车辆200的期望横摆角速度。

在方框204,车辆运动状态估计模块120利用例如但不局限于横摆角传感器等来测量得到车辆200的当前实际横摆角速度。

在方框206,车辆运动状态估计模块120计算车辆200的期望横摆角速度与当前实际横摆角速度的比值,作为横摆角系数rr。

在方框208,车辆运动状态估计模块120确定横摆角系数rr是大于指示转向不足倾向的门限th1、小于指示转向过度倾向的门限th2、还是大于门限th2且小于门限th1。其中,门限th1大于门限th2。例如但不局限于,门限th1等于1.2,门限th2等于0.8。

在方框210,车辆运动状态估计模块120根据方框208的确定结果,来确定车辆200的转向状况。其中,如果方框208的确定结果是横摆角系数rr大于门限th1,则确定车辆200的转向状况为转向不足倾向。如果方框208的确定结果是横摆角系数rr小于门限th2,则确定车辆200的转向状况为转向过度倾向。如果方框208的确定结果是横摆角系数rr大于门限th2且小于门限th1,则确定车辆200的转向状况为中性转向。

在方框212,adtd100的扭矩分配计算模块150根据车辆200的不同转向状况和车辆200的低速增强转向功能t是否被开启,仅计算基础扭矩分配b或者计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者。

其中,如果车辆200的转向状况为中性转向,则扭矩分配计算模块150仅计算基础扭矩分配b。如果车辆200的转向状况为转向不足倾向且低速增强转向功能t不被开启,车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启,或者,车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启,则扭矩分配计算模块150计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者。

(a)基础扭矩分配b

对于基础扭矩分配b,当车辆200的前后轴打滑量的差异小于打滑量差异阈值dhl时和当车辆200的前后轴打滑量的差异大于打滑量差异阈值dhl时,基础扭矩分配b的计算是不同的。下面对这两种不同的情况分别描述。

当车辆200的前后轴打滑量的差异小于打滑量差异阈值dhl时,首先,扭矩分配计算模块150利用车辆的轴荷转移模型(即,车辆在水平路面上直线加速行驶时车辆的前轴和后轴的载荷随加速度变化的模型),计算车辆200的前轴fx对地面的正向压力和后轴rx对地面的正向压力。

具体的,如图3的车辆的轴荷转移模型所示,假设:车辆200的质量为m,在垂直于地面的方向上车辆200的质心相对于轮胎中心的距离为d1,在纵向方向上车辆200的质心相对于前轴fx的距离为l2,以及,在纵向方向上车辆200的质心相对于后轴rx的距离为l1,那么车辆200的后轴rx受到的重力为-m1=m*l2/(l1+l2),车辆200的前轴fx受到的重力为-m2=m*l1/(l1+l2)。

从而,当车辆200的质心纵向加速度为ax时,车辆200围绕质心的转矩m=-m*ax*d1,因而,转矩m在车辆200的前轴fx施加的力为m/l2,以及,转矩m在车辆200的后轴rx施加的力为-m/l1。

综合车辆200的前后轴受到的重力和转矩m在车辆200的前后轴施加的力,扭矩分配计算模块150可以计算车辆200的前轴fx的最终受力(即,前轴fx对地面的正向压力)为-m2-(-m*ax*d1/l2),以及,车辆200的后轴rx的最终受力(即,后轴rx对地面的正向压力)为-m1+(-m*ax*d1/l1)。

然后,扭矩分配计算模块150基于均一路面上车辆的前后轴能提供的驱动扭矩与其对地面的正向压力成正比的假设,计算车辆200的前轴fx的理想驱动扭矩和后轴rx的理想驱动扭矩。具体的,假设车辆200的驾驶员请求扭矩为m_frvreq(其与车辆的加速踏板的行程有关,可以通过车辆的加速踏板的行程来计算或查表得到驾驶员请求扭矩),那么扭矩分配计算模块150可以按照以下等式计算车辆200的前轴fx的理想驱动扭矩m_target_fa和后轴rx的理想驱动扭矩m_target_ra。

m_target_fa=m_frvreq*[-m2-(-m*ax*d1/l2)]/[-m2-(-m*ax*d1/l2)-m1+(-m*ax*d1/l1)],

m_target_ra=m_frvreq*[-m1+(-m*ax*d1/l1)]/[-m2-(-m*ax*d1/l2)-m1+(-m*ax*d1/l1)]。

接着,可选地,扭矩分配计算模块150基于车辆200的当前油门开度,调整前轴fx和后轴rx各自的理想驱动扭矩。其中,前轴fx和后轴rx各自的理想驱动扭矩的调整量可以根据车辆的油门开度越大,车辆的后轴被分配的驱动扭矩越大的原则来确定并且可以例如但不局限于通过根据车辆200的当前油门开度来查表得到。

最后,扭矩分配计算模块150将前轴fx的调整后的理想驱动扭矩和后轴rx的调整后的理想驱动扭矩分别确定为基础扭矩分配b所包括的前轴fx的第一目标驱动扭矩和后轴rx的第一目标驱动扭矩。

当车辆200的前后轴打滑量的差异大于打滑量差异阈值dhl时,扭矩分配计算模块150基于车辆200的当前驾驶员请求扭矩和按照滑移率较大的车轴分配较小的驱动扭矩的原则,通过以前轴fx和后轴rx的当前滑移率的差值作为控制量和以预定目标滑移率差值作为控制目标进行比例-微分-积分(pid)控制,计算前轴fx被分配的驱动扭矩和后轴rx被分配的驱动扭矩,以及,将前轴fx被分配的驱动扭矩和后轴rx被分配的驱动扭矩分别确定为基础扭矩分配b所包括的前轴fx的第一目标驱动扭矩和后轴rx的第一目标驱动扭矩。

(b)运动扭矩分配m

当车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启时,当车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启时,或者,当车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,对运动扭矩分配m的计算是不相同的。下面分别说明。

当车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启时,扭矩分配计算模块150首先按照以下等式计算前轴fx的候选目标驱动扭矩t_inc_os和后轴rx的候选目标驱动扭矩t_red_os。

t_red_os=t_act_ra*factor_red_os,

t_inc_os=t_drv_req-t_red_os。

其中,t_act_ra表示车辆200的后轴rx的当前驱动扭矩,factor_red_os表示小于一的扭矩减少系数,以及,t_drv_req表示车辆200的驾驶员需求扭矩。扭矩减少系数factor_red_os随着车辆200的车速增大和车辆200行驶的路面的附着系数减小而增大。例如但不局限于,可以预先测量得到扭矩减少系数factor_red_os在不同车速和不同路面附着系数下的取值并存储在表中,然后可以通过查表得到扭矩减少系数的与车辆200的车速和车辆200行驶的路面的附着系数相应的取值。

然后,扭矩分配计算模块150把前轴fx的候选目标驱动扭矩t_inc_os和驱动扭矩最小值t_red_limit中的最大者设置为运动扭矩分配m所包括的前轴fx的第二目标驱动扭矩,以及,将后轴rx的候选目标驱动扭矩t_red_os和驱动扭矩最小值t_red_limit中的最大者设置为运动扭矩分配m所包括的后轴rx的第二目标驱动扭矩。其中,驱动扭矩最小值t_red_limit受车辆的发动机性能影响。这里,对运动扭矩分配m所包括的前轴fx和后轴rx各自的第二目标驱动扭矩进行最小值限制,以避免由于扭矩调节造成车辆200的发动机熄火等不利影响。

当车辆200的转向状况为转向不足倾向且低速增强转向功能t不被开启时,扭矩分配计算模块150首先按照以下等式计算前轴fx的候选目标驱动扭矩t_red_us和后轴rx的候选目标驱动扭矩t_inc_us。

t_red_us=t_act_fa*factor_red_us,

t_inc_us=t_drv_req-t_red_us。

其中,t_act_fa表示车辆200的后轴rx的当前驱动扭矩,factor_red_us表示小于一的扭矩减少系数。扭矩减少系数factor_red_us随着车辆200的车速增大和利用转角公式计算的车辆200的期望横摆角速度增大而增大,并且,随着车辆200行驶的路面的附着系数减小而减小。

然后,扭矩分配计算模块150把前轴fx的候选目标驱动扭矩t_red_us和驱动扭矩最小值t_red_limit中的最大者设置为运动扭矩分配m所包括的前轴fx的第二目标驱动扭矩,以及,将后轴rx的候选目标驱动扭矩t_inc_us和驱动扭矩最小值t_red_limit中的最大者设置为运动扭矩分配m所包括的后轴rx的第二目标驱动扭矩。

当车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,扭矩分配计算模块150设置运动扭矩分配m所包括的前轴fx的第二目标驱动扭矩为零,设置运动扭矩分配m所包括的后轴rx的第二目标驱动扭矩为基于后轴rx的当前驱动扭矩调节得到的驱动扭矩,以及,生成用于指示对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求r。这里,例如但不局限于,被设置为后轴rx的第二目标驱动扭矩的驱动扭矩和用于施加到后内侧车轮的制动力以达到目标车速(例如,12公里/小时)和不损坏车辆及其零部件的原则来确定。

在方框214,adtd100的扭矩分配协调模块180设置车辆200的动力单元d1的目标输出驱动扭矩和动力单元d2的目标输出驱动扭矩。

其中,在接收到来自车辆200的主动安全系统(例如,驱动力控制系统、esp10或全地形控制系统等)的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,扭矩分配协调模块180将该控制指令中指定的动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩分别设置为动力单元d1和d2各自的目标输出驱动扭矩。

在未接收到来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,如果扭矩分配计算模块150计算了基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者,则扭矩分配协调模块180将运动扭矩分配m所包括的前轴fx的第二目标驱动扭矩和后轴rx的第二目标驱动扭矩分别设置为动力单元d1的目标输出驱动扭矩和动力单元d2的目标输出驱动扭矩。

在未接收到来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,如果扭矩分配计算模块150仅计算了基础扭矩分配b,则扭矩分配协调模块180将基础扭矩分配b所包括的前轴fx的第一目标驱动扭矩和后轴rx的第一目标驱动扭矩分别设置为动力单元d1的目标输出驱动扭矩和动力单元d2的目标输出驱动扭矩。

在方框216,如果扭矩分配计算模块150还生成用于指示对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求r,则扭矩分配协调模块180将制动请求r发送给车辆200的制动系统,以使得车辆200的制动系统对车辆200的前进方向上的后内侧车轮施加制动力进行制动。

从以上的描述可以看出,本实施例的方案针对车辆的不同运动状况给车辆的动力单元设置不同的目标输出驱动扭矩,从而车辆的动力单元针对车辆的运动状况给车辆的车轴输出相适应的驱动扭矩,因而提高了车辆的牵引、转向和稳定性能。

其它变型

本领域技术人员应当理解,虽然在上面的实施例中,当车辆200的转向状况为转向不足倾向且低速增强转向功能t不被开启,车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启,以及,车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,计算基础扭矩分配b和运动扭矩分配m两者,以使得在运动扭矩分配m不能成功计算得到且未接收到来自车辆200的主动安全系统的用于指定动力单元d1和d2各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,也可以利用基础扭矩分配b来设置车辆200的动力单元d1和d2各自的目标输出驱动扭矩,从而提高车辆200对于故障的鲁棒性,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中,也可以当车辆200的转向状况为转向不足倾向且低速增强转向功能t不被开启,车辆200的转向状况为转向过度倾向且低速增强转向功能t不被开启,以及,车辆200的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且低速增强转向功能t被开启时,仅计算运动扭矩分配m。

本领域技术人员应当理解,虽然上面的实施例的方案是以适用于具有低速增强转向功能t的车辆为例进行说明的,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中,本发明的方案也可以适用于不具有低速增强转向功能t的车辆。

本领域技术人员应当理解,虽然在上面的实施例中,adtd100被设置车辆200的esp中,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中,adtd100也可以被设置车辆200中的除了esp之外的其他合适的装置/设备中。

本领域技术人员应当理解,虽然在上面的实施例中,对运动扭矩分配m所包括的前轴fx和后轴rx各自的第二目标驱动扭矩进行最小值限制,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中,也可以不对运动扭矩分配m所包括的前轴fx和后轴rx各自的第二目标驱动扭矩进行最小值限制。

本领域技术人员应当理解,虽然在上面的实施例中,车辆的转向状况是通过车辆的横摆角速度来确定的,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中,车辆的转向状况是也可以通过其它任何合适的方式来确定。

图4示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的方法的流程图。图4所示的方法400可以由例如但不局限于adtd100、esp10或其它任何合适的设备来实现。

如图4所示,方法400可以包括,在方框402,确定车辆的转向状况,其中,所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元。

方法400还可以包括,在方框404,至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配,其中,所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩,以及,所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩。

方法400还可以包括,在方框406,在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配,设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。

在第一方面,方框404可以包括:基于转角公式来计算所述车辆的期望横摆角速度;测量所述车辆的当前实际横摆角速度;计算所述期望横摆角速度与所述当前实际横摆角速度的比值,作为横摆角系数;以及,基于所述横摆角系数,判定所述车辆的转向状况,其中,当所述横摆角系数大于第一阈值时所述转向状况是转向不足倾向,当所述横摆角系数小于比所述第一阈值小的第二阈值时所述转向状况是转向过度倾向,以及,当所述横摆角系数大于所述第二阈值且小于所述第一阈值时所述转向状况是中性转向。

在第二方面,所述计算所述车辆的期望横摆角速度包括:利用所述转角公式来计算所述车辆的初始期望横摆角速度;当所述车辆的横向加速度大于指定阈值且所述车辆的当前作用力大于驾驶员请求的驱动力时,计算所述初始期望横摆角速度与小于一的指定系数的乘积作为所述期望横摆角速度,其中,所述当前作用力等于所述车辆的当前纵向加速度和当前横向加速度的平方和开根与所述车辆的车重的乘积,以及,所述驾驶员请求的驱动力等于所述驾驶员当前输入的纵向力与所述车辆当前的横向力的合力;以及,当所述车辆的横向加速度大于所述指定阈值且所述当前作用力小于所述驾驶员请求的驱动力,或者,所述横向加速度小于所述指定阈值时,将所述初始期望横摆角速度确定为所述期望横摆角速度。

在第三方面,方框404可以包括:当所述确定的转向状况为中性转向时,计算所述基础扭矩分配;以及,当所述确定的转向状况为转向过度倾向或转向不足倾向时,计算所述运动扭矩分配,或者,计算所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配。

在第四方面,所述计算所述基础扭矩分配包括:如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异小于指定打滑量差异阈值,则基于所述车辆的轴荷转移模型来计算所述前轴对地面的第一正向压力和所述后轴对地面的第二正向压力;计算所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩,其中,所述前轴的理想驱动扭矩等于第一比例的所述车辆的当前驾驶员请求扭矩,所述后轴的理想驱动扭矩等于第二比例的所述当前驾驶员请求扭矩,所述第一比例表示在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所述第一正向压力所占的比例,以及,所述第二比例表示所述第二正向压力在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所占的比例;基于所述车辆的当前油门开度,调整所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩,其中,所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩的调整量是根据所述车辆的油门开度越大,所述后轴被分配的驱动扭矩越大的原则确定的;以及,将所述前轴的调整后的理想驱动扭矩和所述后轴的调整后的理想驱动扭矩分别确定为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。

在第五方面,所述计算所述基础扭矩分配还可以包括:如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异大于所述指定差异阈值,则基于所述当前驾驶员请求扭矩和按照滑移率较大的车轴分配较小的驱动扭矩的原则,通过以所述前轴和所述后轴的当前滑移率的差值作为控制量和以预定目标滑移率差值作为控制目标进行比例-微分-积分控制,计算所述前轴被分配的驱动扭矩和所述后轴被分配的驱动扭矩,分别作为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。

在第六方面,所述计算所述运动扭矩分配可以包括:当所述确定的转向状况为转向过度倾向且所述车辆的低速增强转向功能不被开启时,计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第一扭矩减少系数的乘积,作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩,其中,所述第一扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和所述车辆行驶的路面的附着系数减小而增大;以及,计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述后轴的所述第二目标驱动扭矩的差值,作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩。

在第七方面,所述计算所述运动扭矩分配还可以包括:当所述确定的转向状况为转向不足倾向且所述低速增强转向功能不被开启时,计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第二扭矩减少系数的乘积,作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩,其中,所述第二扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和利用转角公式计算的所述车辆的期望横摆角速度增大而增大,并且,随着所述车辆行驶的路面的附着系数减小而减小;以及,计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述前轴的所述第二目标驱动扭矩的差值,作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩。

在第八方面,所述计算所述运动扭矩分配还可以包括:当所述确定的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且所述低速增强转向功能被开启时,将所述前轴的所述第二目标驱动扭矩设置为零;基于所述后轴的当前驱动扭矩来计算所述后轴的所述第二目标驱动扭矩;以及,生成用于指示对所述车辆行驶方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求。

在第九方面,当所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩小于指定驱动扭矩时,所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩被设置为所述指定驱动扭矩。

在第十方面,方框406可以包括:在未接收到所述控制指令的情况下,如果仅所述运动扭矩分配被计算得到或者所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配两者都被计算得到,则将所述运动扭矩分配所包括的所述前轴的所述第二目标驱动扭矩和所述后轴的所述第二目标驱动扭矩,分别设置为所述设置所述第一动力单元的和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩;以及,在未接收到所述控制指令的情况下,如果仅所述基础扭矩分配被计算得到,则将所述基础扭矩分配所包括的所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩,分别设置为所述设置所述第一动力单元的目标输出驱动扭矩和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩。

在第十一方面,方法400还可以包括:将所生成的制动请求发送给所述车辆的制动系统。

图5示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的装置的示意图。图5所示的装置500可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。装置500例如但不局限于是adtd100。

如图5所示,装置500可以包括车辆运动状态估计模块502、扭矩分配计算模块504和扭矩分配协调模块506。车辆运动状态估计模块502用于确定车辆的转向状况,其中,所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元。扭矩分配计算模块504用于至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配,其中,所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩,以及,所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩。扭矩分配协调模块506用于在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下,根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配,设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。

在第一方面,车辆运动状态估计模块502可以包括:第一计算模块,用于基于转角公式来计算所述车辆的期望横摆角速度;测量模块,用于测量所述车辆的当前实际横摆角速度;第二计算模块,用于计算所述期望横摆角速度与所述当前实际横摆角速度的比值,作为横摆角系数;以及,判定模块,用于基于所述横摆角系数,判定所述车辆的转向状况,其中,当所述横摆角系数大于第一阈值时所述转向状况是转向不足倾向,当所述横摆角系数小于比所述第一阈值小的第二阈值时所述转向状况是转向过度倾向,以及,当所述横摆角系数大于所述第二阈值且小于所述第一阈值时所述转向状况是中性转向。

在第二方面,所述第一计算模块包括:第三计算模块,用于利用所述转角公式来计算所述车辆的初始期望横摆角速度;第四计算模块,用于当所述车辆的横向加速度大于指定阈值且所述车辆的当前作用力大于驾驶员请求的驱动力时,计算所述初始期望横摆角速度与小于一的指定系数的乘积作为所述期望横摆角速度,其中,所述当前作用力等于所述车辆的当前纵向加速度和当前横向加速度的平方和开根与所述车辆的车重的乘积,以及,所述驾驶员请求的驱动力等于所述驾驶员当前输入的纵向力与所述车辆当前的横向力的合力;以及,第一确定模块,用于当所述车辆的横向加速度大于所述指定阈值且所述可当前作用力小于所述驾驶员请求的驱动力,或者,所述横向加速度小于所述指定阈值时,将所述初始期望横摆角速度确定为所述期望横摆角速度。

在第三方面,扭矩分配计算模块504可以包括:第五计算模块,用于当所述确定的转向状况为中性转向时,计算所述基础扭矩分配;以及,第六计算模块,用于当所述确定的转向状况为转向过度倾向或转向不足倾向时,计算所述运动扭矩分配,或者,计算所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配。

在第四方面,所述计算所述基础扭矩分配包括:如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异小于指定打滑量差异阈值,则基于所述车辆的轴荷转移模型来计算所述前轴对地面的第一正向压力和所述后轴对地面的第二正向压力;计算所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩,其中,所述前轴的理想驱动扭矩等于第一比例的所述车辆的当前驾驶员请求扭矩,所述后轴的理想驱动扭矩等于第二比例的所述当前驾驶员请求扭矩,所述第一比例表示在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所述第一正向压力所占的比例,以及,所述第二比例表示所述第二正向压力在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所占的比例;基于所述车辆的当前油门开度,调整所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩,其中,所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩的调整量是根据所述车辆的油门开度越大,所述后轴被分配的驱动扭矩越大的原则确定的;以及,将所述前轴的调整后的理想驱动扭矩和所述后轴的调整后的理想驱动扭矩分别确定为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。

在第五方面,所述计算所述基础扭矩分配还包括:如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异大于所述指定差异阈值,则基于所述当前驾驶员请求扭矩和按照滑移率较大的车轴分配较小的驱动扭矩的原则,通过以所述前轴和所述后轴的当前滑移率的差值作为控制量和以预定目标滑移率差值作为控制目标进行比例-微分-积分控制,计算所述前轴被分配的驱动扭矩和所述后轴被分配的驱动扭矩,分别作为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。

在第六方面,所述计算所述运动扭矩分配包括:当所述确定的转向状况为转向过度倾向且所述车辆的低速增强转向功能不被开启时,计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第一扭矩减少系数的乘积,作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩,其中,所述第一扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和所述车辆行驶的路面的附着系数减小而增大;以及,计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述后轴的所述第二目标驱动扭矩的差值,作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩。

在第七方面,所述计算所述运动扭矩分配还包括:当所述确定的转向状况为转向不足倾向且所述低速增强转向功能不被开启时,计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第二扭矩减少系数的乘积,作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩,其中,所述第二扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和利用转角公式计算的所述车辆的期望横摆角速度增大而增大,并且,随着所述车辆行驶的路面的附着系数减小而减小;以及,计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述前轴的所述第二目标驱动扭矩的差值,作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩。

在第八方面,所述计算所述运动扭矩分配还包括:当所述确定的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且所述低速增强转向功能被开启时,将所述前轴的所述第二目标驱动扭矩设置为零;基于所述后轴的当前驱动扭矩来计算所述后轴的所述第二目标驱动扭矩;以及,生成用于指示对所述车辆行驶方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求。

在第九方面,当所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩小于指定驱动扭矩时,所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩被设置为所述指定驱动扭矩。

在第十方面,扭矩分配协调模块506进一步用于:在未接收到所述控制指令的情况下,如果仅所述运动扭矩分配被计算得到或者所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配两者都被计算得到,则将所述运动扭矩分配所包括的所述前轴的所述第二目标驱动扭矩和所述后轴的所述第二目标驱动扭矩,分别设置为所述设置所述第一动力单元的和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩;以及,在未接收到所述控制指令的情况下,如果仅所述基础扭矩分配被计算得到,则将所述基础扭矩分配所包括的所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩,分别设置为所述设置所述第一动力单元的目标输出驱动扭矩和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩。

在第十一方面,扭矩分配协调模块506还用于:将所述生成的制动请求发送给所述车辆的制动系统。

图6示出了按照本发明的一个实施例的用于在车辆中分配驱动扭矩的设备的示意图。图6所示的设备600例如但不局限于是esp10。如图6所示,设备600可以包括处理器602和存储器604。其中,存储器604存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时使得处理器602执行图2所示的方法200或图4所示的方法400。

本发明的实施例还提供一种机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时使得机器执行图2所示的方法200或图4所示的方法400。

本领域技术人员将理解,本发明所公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形、修改和/或调整,这些变形、修改和/或调整都落在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围由所附的权利要求书来定义。

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