一种分布式电动汽车的转矩计算方法、装置、设备及介质与流程

文档序号:32131262发布日期:2022-11-09 10:00阅读:132来源:国知局
一种分布式电动汽车的转矩计算方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及电动汽车驱动控制技术领域,尤其涉及一种分布式电动 汽车的转矩计算方法、装置、设备及介质。


背景技术:

2.随着全球石油资源不断减少,新能源电动汽车不断地发展。电动汽 车驱动方式一般可分为集中式和分布式两种。分布式驱动是将电机集成 于各个车轮内部,构成电动轮进行驱动。这种驱动方式结构空间紧凑, 传动效率高,响应速度快,转矩独立可控性强;这种电动轮构型的电动 汽车的各电动轮转矩大小,转矩方向可独立控制,因此可进一步提高车 辆的稳定性。
3.在驾驶过程中,各电动轮的转矩大小、转矩方向需要结合驾驶员意 图、车辆的稳定性姿态和各电动轮输出能力进行综合计算得到,若计算 不当,可能导致车辆失稳或电动轮损坏;同时,若不能最大化使用电机 和制动卡钳的能力,导致整车操稳性能力不能最大程度的发挥,降低整 车的操稳性和安全性。


技术实现要素:

4.有鉴于此,有必要提供一种分布式电动汽车的转矩计算方法、装置、 设备及介质,用以实现电动汽车各电动轮转矩大小的精准计算,以提高 车辆的稳定性,以提高电动轮的工作寿命和车辆的操稳性、安全性。
5.了实现上述目的,第一方面本发明提供一种分布式电动汽车的转矩 计算方法,包括:
6.获取目标车辆的附加横摆转矩,并基于所述附加横摆车距计算分配 至目标车辆左右两侧的转矩幅值;
7.分别计算目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转矩,并基于所述剩 余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方向计算目标车辆左右两侧分别可提 供的剩余转矩总和;
8.基于所述分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值、所述目标车辆左右 两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标车辆左右两侧执行的第一附加 转矩;
9.计算基于目标车辆左右两侧执行的第一附加转矩传递至目标车辆每 一电动轮的剩余执行转矩,并根据目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩 与剩余转矩可用转矩计算目标车辆每一电动轮执行的第二附加转矩;
10.基于目标车辆每一电动轮的第二附加转矩与驾驶员意图转矩计算每 一电动轮的目标转矩。
11.进一步的,所述获取目标车辆的附加横摆转矩,包括:
12.基于目标车辆的横摆角速度和质心侧偏角获取目标车辆的附加横摆 转矩;
13.所述基于所述附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅 值,包括:
14.根据所述附加横摆转矩计算目标车辆左右两侧轮毂电机输出转矩的 第一差值:
其中,δm为目标车辆的附加横摆转矩,r为车 轮半径,d为轮距;
15.根据目标车辆左右两侧轮毂电机输出转矩的第一差值计算分配至目 标车辆左右两侧的转矩幅值:
16.进一步的,目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转矩包括每一电动 轮电机的第一剩余转矩可用转矩与每一电动轮制动卡钳的剩余可用制动 转矩;
17.所述分别计算目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转矩,包括:
18.确定每一电动轮内电机的可使用转矩和驾驶员驱动意图转矩,并基 于所述可使用转矩和驾驶员驱动意图转矩计算目标车辆每一电动轮电机 的第一剩余转矩可用转矩;
19.确定每一电动轮内制动卡钳的可使用制动转矩和驾驶员制动意图转 矩,并基于所述可使用制动转矩和驾驶员制动意图转矩计算目标车辆每 一电动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩。
20.进一步的,目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和包括目标 车辆左侧可提供的第一剩余转矩总和及目标车辆右侧可提供的第二剩余 转矩总和;
21.所述基于所述剩余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方向计算目标车 辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和,包括:
22.确定附加横摆转矩方向;
23.根据目标车辆每一电动轮电机的第一剩余转矩可用转矩分别计算目 标车辆左右两侧电机的剩余转矩可用转矩总和;
24.根据目标车辆每一电动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩分别计算目 标车辆左右侧制动卡钳的剩余可用制动转矩总和;
25.若附加横摆转矩方向为顺时针方向,确定目标车辆左侧可提供的第 一剩余转矩总和为目标车辆左侧电机剩余转矩可用转矩总和,确定目标 车辆右侧可提供的第二剩余转矩总和为目标车辆右侧电机剩余可用转矩 总和与目标车辆右侧制动卡钳剩余可用制动转矩总和的叠加;
26.若附加横摆转矩方向为逆时针方向,确定目标车辆左侧可提供的第 一剩余转矩总和为目标车辆左侧电机剩余转矩可用转矩总和与目标车辆 左侧制动卡钳剩余可用制动转矩总和的叠加,确定目标车辆右侧可提供 的第二剩余转矩总和为目标车辆右侧电机剩余可用转矩总和。
27.进一步的,所述基于所述分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值、所 述目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标车辆左右两侧 执行的第一附加转矩,包括:
28.确定分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值、目标车辆左侧可提供的 第一剩余转矩总和与目标车辆右侧可提供的第二剩余转矩总和中的最小 值作为目标车辆左右两侧执行的第一附加转矩。
29.进一步的,所述计算基于目标车辆左右两侧执行的第一附加转矩传 递至目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩包括:
30.计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮电机的第一剩余 执行转矩和传递至目标车辆每一电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩;
31.计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮电机的第一剩余 执行转矩包括:
32.针对目标车辆的每一侧,计算目标车辆在该侧每一电动轮之前电动 轮电机对应的第一剩余转矩可用转矩总和,并基于第一附加转矩与第一 剩余转矩可用转矩总和的第二差值确定传递至目标车辆该侧每一电动轮 电机的第一剩余执行转矩;
33.计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮制动卡钳的第二 剩余执行转矩包括:
34.针对目标车辆的每一侧,计算目标车辆在该侧每一电动轮之前电动 轮制动卡钳对应的第二剩余转矩可用转矩总和,并基于第一附加转矩与 第一剩余可用转矩总和、第二剩余可用转矩总和的第三差值确定传递至 目标车辆该侧每一电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩;
35.目标车辆每一电动轮执行的第二附加转矩包括目标车辆每一电动轮 电机执行的第三附加转矩与目标车辆每一电动轮制动卡钳执行的第四附 加转矩;
36.所述根据目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩所述剩余转矩可用转 矩计算目标车辆每一电动轮执行的第二附加转矩,包括:
37.确定目标车辆每一电动轮电机的第一剩余转矩可用转矩与传递至该 电动轮第一剩余执行转矩中的较小值为目标车辆每一电动轮电机执行的 第三附加转矩;
38.确定目标车辆每一电动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩与传递至该 电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩中的较小值为目标车辆每一电动轮 制动卡钳执行的第四附加转矩。
39.进一步的,每一电动轮的目标转矩包括每一电动轮电机输出的第一 目标转矩和制动卡钳输出的目标制动转矩;
40.所述基于目标车辆每一电动轮的第二附加转矩与驾驶员意图转矩计 算每一电动轮的目标转矩,包括:
41.基于目标车辆每一电动轮电机执行的第三附加转矩与驾驶员驱动意 图转矩计算每一电动轮电机输出的第一目标转矩;
42.基于每目标车辆每一电动轮制动卡钳执行的第四附加转矩与驾驶员 制动意图转矩计算每一电动轮制动卡钳输出的目标制动转矩。
43.第二方面,本发明还提供一种分布式电动汽车的转矩计算装置,包 括:
44.转矩幅值计算模块,用于获取目标车辆的附加横摆转矩,并基于所 述附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值;
45.剩余转矩可用转矩计算模块,用于分别计算目标车辆每一电动轮的 剩余转矩可用转矩,并基于所述剩余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方 向计算目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和;
46.第一附加转矩计算模块,用于基于所述分配至目标车辆左右两侧的 转矩幅值、所述目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标 车辆左右两侧执行的第一附加转矩;
47.第二附加转矩计算模块,用于计算基于目标车辆左右两侧执行的第 一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩,并根据目标车 辆每一电动轮的剩余执行转
矩与剩余转矩可用转矩计算目标车辆每一电 动轮执行的第二附加转矩;
48.目标转矩计算模块,用于基于目标车辆每一电动轮的第二附加转矩 与驾驶员意图转矩计算每一电动轮的目标转矩。
49.第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器以及 存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机 程序时实现上述分布式电动汽车的转矩计算方法中的步骤。
50.第四方面,本发明还提供一种计算机存储介质,计算机可读存储介 质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述分布式电 动汽车的转矩计算方法中的步骤。
51.采用上述实施例的有益效果是:
52.本发明通过附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值, 使得车辆的附加横摆转矩左右侧增减量相同,保证车辆的动力性不被改 变,使车辆在稳定性控制过程中不会异常加减速,提高车辆的安全性; 最后综合计算输出的目标转矩始终不会超出电动轮转矩能力范围,提高 了电动轮的耐久使用寿命。
53.此外,本发明通过制动卡钳和轮毂电机相互配合最大程度地实现车 辆的附加横摆转矩,极大的提高了车辆的操稳性和安全性。
附图说明
54.图1为本发明提供的一种分布式电动汽车的转矩计算方法的一实施 例的流程示意图;
55.图2为本发明提供的一种分布式电动汽车的转矩计算装置的一实施 例的结构示意图;
56.图3为本发明提供的一种电子设备的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
57.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本 申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用 于限定本发明的范围。
58.在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理 解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由 此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特 征。此外,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。 在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或 特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出 现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独 立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文 所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
59.本发明提供了一种分布式电动汽车的转矩计算方法、装置、设备及 介质。电动轮汽车基于稳定性计算的附加横摆转矩分配不当导致车辆失 稳,并且如果未充分发挥电机和esc的能力导致车辆稳定性能不能最大 化或超出电动轮的电机输出能力损坏电机,故需要提出一种转矩的综合 计算方法。
60.在实施例描述之前,对相关词语进行释义:
61.esc:(electronic stability controller,车身电子稳定控制系统),它 是一种辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术,同时也是汽车防抱死制动 系统和牵引力控制系统功能的进一步扩展。
62.以下分别对具体实施例进行详细说明:
63.请参阅图1,图1为本发明提供的一种分布式电动汽车的转矩计算方 法的一实施例的流程示意图,本发明的一个具体实施例,公开了一种分 布式电动汽车的转矩计算方法,包括:
64.步骤s101:获取目标车辆的附加横摆转矩,并基于附加横摆车距计 算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值;
65.步骤s102:分别计算目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转矩,并 基于剩余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方向计算目标车辆左右两侧分 别可提供的剩余转矩总和;
66.步骤s103:基于分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值、目标车辆左 右两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标车辆左右两侧执行的第一附 加转矩;
67.步骤s104:计算基于目标车辆左右两侧执行的第一附加转矩传递至 目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩,并根据目标车辆每一电动轮的剩 余执行转矩与剩余转矩可用转矩计算目标车辆每一电动轮执行的第二附 加转矩;
68.步骤s105:基于目标车辆每一电动轮的第二附加转矩与驾驶员意图 转矩计算每一电动轮的目标转矩。
69.本发明通过附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值, 使得车辆的附加横摆转矩左右侧增减量相同,保证车辆的动力性不被改 变,使车辆在稳定性控制过程中不会异常加减速,提高车辆的安全性; 最后综合计算输出的目标转矩始终不会超出电动轮转矩能力范围,提高 了电动轮的耐久使用寿命。
70.此外,本发明通过制动卡钳和轮毂电机相互配合最大程度地实现车 辆的附加横摆转矩,极大的提高了车辆的操稳性和安全性。
71.在本发明的一个实施例中,获取目标车辆的附加横摆转矩,包括:
72.基于目标车辆的横摆角速度和质心侧偏角获取目标车辆的附加横摆 转矩;
73.基于附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值,包括:
74.根据附加横摆转矩计算目标车辆左右两侧轮毂电机输出转矩的第一 差值:其中,δm为目标车辆的附加横摆转矩,r为车轮半 径,d为轮距;
75.根据目标车辆左右两侧轮毂电机输出转矩的第一差值计算分配至目 标车辆左右两侧的转矩幅值:
76.可以理解的是,车辆的附加横摆转矩可以基于整车横摆角速度、质 心侧偏角进行计算得到,本发明实施例中定义车辆附加横摆转矩顺时针 方向为正,逆时针方向为负。当车辆的附加横摆转矩δm为0时,车辆左 右两侧轮毂电机输出转矩的第一差值δtm也为0,表示整车横向稳定,无 需附加横摆转矩对车辆的横向稳定性进行调整;其中,车辆左右两侧轮 毂电机输出转矩的第一差值的计算方式为:r为车轮,d为 轮距。
77.当m小于0,δtm小于0,则表示整车横向运行失稳,需要整车的左 侧转矩小于右侧
转矩;δm大于0即δtm大于0,则表示整车横向运行失 稳,需要整车的左侧转矩大于右侧转矩。
78.在算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值时,令δt
l
+δtr=δtm, 时令|δt
l
|=|δtr|则:其中δt
l
为分配至左侧的转矩,δtr为 分配至右侧的转矩,可知分配至左侧、右侧转矩大小相等,符号相反。 进一步的,令分配至目标车辆左右侧转矩幅值t
abs
等于分配至左侧、右侧 转矩大小,即令t
abs
等于δt
l
的绝对值,即也等于δtr的绝对值。
79.在本发明的一个实施例中,目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转 矩包括每一电动轮电机的第一剩余转矩可用转矩与每一电动轮制动卡钳 的剩余可用制动转矩;
80.分别计算目标车辆每一电动轮的剩余转矩可用转矩,包括:
81.确定每一电动轮内电机的可使用转矩和驾驶员驱动意图转矩,并基 于可使用转矩和驾驶员驱动意图转矩计算目标车辆每一电动轮电机的第 一剩余转矩可用转矩;
82.确定每一电动轮内制动卡钳的可使用制动转矩和驾驶员制动意图转 矩,并基于可使用制动转矩和驾驶员制动意图转矩计算目标车辆每一电 动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩。
83.可以理解的是,每一电动轮的剩余转矩可用转矩包括该电动轮电机 的第一剩余转矩可用转矩,及该电动轮车辆配置的esc系统的制动卡钳 剩余可用制动转矩。
84.具体的,每一电动轮内部电机的第一剩余转矩可用转矩公式为:
85.若δm大于0时:
86.若δm小于等于0时:
87.其中,δt
lmotormax[i]
为车辆左侧第i个电动轮内电机的剩余转矩可用 转矩,t
lmotorlimt[i]
为车辆左侧第i个电动轮内电机的最大可使用转矩,由 电机的转速、温度等状态决定,并且存在各轮的大小可能相同,也可能 不同的各种状态;δt
rmotormax[i]
为车辆右i个电动轮内电机剩余转矩可用 转矩,t
rmotorlimt[i]
为车辆右侧个电动轮内电机的最大可使用转矩,由电 机的转速、温度等状态决定,并且存在各轮的大小可能相同,也可能不 同的各种状态;t
acc
为基于油门踏板计算得到的驾驶员驱动意图转矩;i为 左右侧电动轮的序号,同一轴的电动轮序号相同,并标定从车头往车后 顺序增大,i∈[1,n]。n为车辆的轴数。
[0088]
每一电动轮esc系统制动卡钳的剩余可用制动转矩为:
[0089][0090]
式中:δt
lescmax[i]
为电动轮esc系统左侧第i个制动卡钳剩余可用制 动转矩。t
lesclimt[i]
为电动轮esc系统左侧第i个制动卡钳最大制动转矩, 由esc系统的机械和液压系统特性决定;δt
rescmax[i]
为esc系统右侧第 i个制动卡钳剩余可用制动转矩,t
resclimt[i]
为esc系统右侧第i个制动卡 钳最大制动转矩,由esc系统的机械和液压系统特性决定;t
brake
为基 于制动踏板计算得到的驾驶员制动意图转矩。
[0091]
在本发明的一个实施例中,目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转 矩总和包括目标车辆左侧可提供的第一剩余转矩总和及目标车辆右侧可 提供的第二剩余转矩总和;
[0092]
基于剩余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方向计算目标车辆左右两 侧分别可提供的剩余转矩总和,包括:
[0093]
确定附加横摆转矩方向;
[0094]
根据目标车辆每一电动轮电机的第一剩余转矩可用转矩分别计算目 标车辆左右两侧电机的剩余转矩可用转矩总和;
[0095]
根据目标车辆每一电动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩分别计算目 标车辆左右侧制动卡钳的剩余可用制动转矩总和;
[0096]
若附加横摆转矩方向为顺时针方向,确定目标车辆左侧可提供的第 一剩余转矩总和为目标车辆左侧电机剩余转矩可用转矩总和,确定目标 车辆右侧可提供的第二剩余转矩总和为目标车辆右侧电机剩余可用转矩 总和与目标车辆右侧制动卡钳剩余可用制动转矩总和的叠加;
[0097]
若附加横摆转矩方向为逆时针方向,确定目标车辆左侧可提供的第 一剩余转矩总和为目标车辆左侧电机剩余转矩可用转矩总和与目标车辆 左侧制动卡钳剩余可用制动转矩总和的叠加,确定目标车辆右侧可提供 的第二剩余转矩总和为目标车辆右侧电机剩余可用转矩总和。
[0098]
可以理解的是,目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和包括 目标车辆左侧可提供的第一剩余转矩总和及目标车辆右侧可提供的第二 剩余转矩总和,因此要分别计算左侧与右侧的剩余转矩总和。具体的, 可以计算左侧、右侧前i个电机剩余可用转矩的总和与esc系统左侧、右 侧前i个制动卡钳的剩余可用制动转矩总和。
[0099]
其中:左侧、右侧前i个电机剩余可用转矩的总和计算为:
[0100][0101]
式中:δt_motoradd
lmax[i]
为左侧前i个电机剩余可用转矩的总和; δt_motoradd
rmax[i]
为右侧前i个电机剩余可用转矩的总和;j为电动轮按 照从车头向车后顺序序号,1≤j≤i。
[0102]
其中:esc系统左侧、右侧剩余可用制动转矩总和计算为:
[0103][0104]
式中:δt_ecsadd
lmax[i]
为esc系统左侧前i个制动卡钳剩余可用制 动转矩总和;δt_escadd
rmax[i]
为esc系统右侧前i个制动卡钳剩余可用 制动转矩总和。
[0105]
进一步的,当i=n时,此时δt_motoradd
lmax[n]
表示为左侧所有电机剩余可用转矩的总和;此时δt_motoradd
rmax[n]
表 示为右侧所有电机剩余可用转矩的总和。
[0106]
此时δt_ecsadd
lmax[n]
表示 esc系统左侧所有制动卡钳剩余可用制动转矩总和;统左侧所有制动卡钳剩余可用制动转矩总和;此时δt_ecsadd
rmax[n]
表示esc系统右侧所有制动卡钳 剩余可用制动转矩总和。
[0107]
可以理解的是,当附加横摆转矩方向不同的,为了保证整车的横向 水平,因此车辆两侧分别可提供剩余转矩总和是不同的,因此需要根据 附加横摆转矩的方向,进一步计算目标车辆计算左右侧可提供的最大剩 余转矩能力。
[0108]
具体的,若δm大于0时:车辆左侧的电动轮转矩应该增加,右侧电 动轮转矩应该减少。因此左侧可提供的最大剩余转矩直接等于左侧所有 电机剩余可用转矩的总和不能叠加esc系统左侧所有 制动卡钳剩余可用制动转矩总和;右侧可提供的最大剩余转矩等于左侧 所有电机剩余可用转矩的总和并叠加esc系统左侧所 有制动卡钳剩余可用制动转矩总和,计算公式为:
[0109][0110]
若δm小于等于0时:左侧的电动轮转矩应该减少,右侧电动轮转矩 应该增加。因此左侧可提供的最大剩余转矩直接等于左侧所有电机剩余 可用转矩的总和并叠加esc系统左侧所有制动卡钳剩 余可用制动转矩总和;右侧可提供的最大剩余转矩等于左侧所有电机剩 余可用转矩的总和不能叠加esc系统左侧所有制动卡 钳剩余可用制动转矩总和,计算公式为:
[0111][0112]
式中:δt_add
lmax
为目标车辆左侧可提供的最大剩余转矩总和,即 为目标车辆左侧可提供的第一剩余转矩总和;δt_add
rmax
为右侧可提供 的最大剩余转矩总和,即为目标车辆左侧可提供的第二剩余转矩总和。 可以理解的是,δt_add
lmax
和δt_add
rmax
是制动卡钳和轮毂电机相互配 合的最终结果,通过最大程度地实现车辆的附加横摆转矩,极大的提高 了车辆的操稳性和安全性。
[0113]
在本发明的一个实施例中,基于分配至目标车辆左右两侧的转矩幅 值、目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标车辆左右两 侧执行的第一附加转矩,包括:
[0114]
确定分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值、目标车辆左侧可提供的 第一剩余转矩总和与目标车辆右侧可提供的第二剩余转矩总和中的最小 值作为目标车辆左右两侧执
行的第一附加转矩。
[0115]
其中,计算目标车辆左右侧执行的第一附加转矩,计算公式为:
[0116]
δt=minδt_add
lmax
,δt_add
rmax
,t
abs
)
[0117]
即第一附加转矩δt为δt_add
lmax
、δt_add
rmax
和t
abs
三者的最小值。
[0118]
可以理解的是,若附加横摆转矩需分配至左右侧转矩幅值t
abs
超出了 左侧可提供的最大剩余转矩总和δt_add
lmax
、右侧可提供的最大剩余转 矩总和δt_add
rmax
,则目标车辆左右侧执行的第一附加转矩按照左侧可 提供的最大剩余转矩总和δt_add
lmax
、右侧可提供的最大剩余转矩总和 δt_add
rmax
中小值执行,这样可以最大程度的执行了附加转矩同时避免 电动轮超能力使用。
[0119]
若附加横摆转矩需分配至左右侧转矩幅值t
abs
未超出了左侧可提供 的最大剩余转矩总和δt_add
lmax
、右侧可提供的最大剩余转矩总和 δt_add
rmax
,则车辆左右侧执行的附加转矩按照横摆转矩需分配至左右 侧转矩幅值t
abs
执行,以保证车辆的稳定控制要求。
[0120]
在本发明的一个实施例中,计算基于目标车辆左右两侧执行的第一 附加转矩传递至目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩包括:
[0121]
计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮电机的第一剩余 执行转矩和传递至目标车辆每一电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩;
[0122]
计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮电机的第一剩余 执行转矩包括:
[0123]
针对目标车辆的每一侧,计算目标车辆在该侧每一电动轮之前电动 轮电机对应的第一剩余转矩可用转矩总和,并基于第一附加转矩与第一 剩余转矩可用转矩总和的第二差值确定传递至目标车辆该侧每一电动轮 电机的第一剩余执行转矩;
[0124]
具体的,车辆左右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮电机的 第一剩余执行转矩为:
[0125]
若车辆左侧前i-1个电机的第一剩余可用转矩的总和小于车辆左右侧 执行的第一附加转矩,则左侧前i-1个电机全部按照其计算电动轮内电机 第一剩余转矩可用转矩进行叠加,同时左右侧执行的第一附加转矩传递 至第i个电动轮的第一剩余执行转矩等于车辆左右侧执行的第一附加转矩 减去左侧前i-1个电机的第一剩余可用转矩的总和;
[0126]
若左侧前i-1个电机剩余可用转矩的总和不小于车辆左右侧执行的第 一附加转矩,则车辆左右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮电机 的第一剩余执行转矩等于0。
[0127]
右侧电机剩余执行转矩计算方法依然与左侧相同。可以理解的是, 通过上述操作,电动轮的电机输出转矩始终不会超出其转矩能力范围, 提高了电动轮的耐久使用寿命。
[0128]
车辆左右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮电机的第一剩余 执行转矩的计算公式简化为:
[0129][0130]
δt
lmotor[i]
为车辆左侧执行的附加转矩传递至第i个电动轮的电机剩 余执行转
矩;δt
rmotor[i]
为车辆右侧执行的附加转矩传递至第i个电动轮的 电机剩余执行转矩;δt_motoradd
lmax[i-1]
为车辆左侧前i-1个电机的第 一剩余可用转矩的总和;δt_motoradd
rmax[i-1]
为车辆右侧前i-1个电机 的第一剩余可用转矩的总和。
[0131]
更进一步的,
[0132][0133]
计算基于第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮制动卡钳的第二 剩余执行转矩包括:
[0134]
针对目标车辆的每一侧,计算目标车辆在该侧每一电动轮之前电动 轮制动卡钳对应的第二剩余转矩可用转矩总和,并基于第一附加转矩与 第一剩余可用转矩总和、第二剩余可用转矩总和的第三差值确定传递至 目标车辆该侧每一电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩;
[0135]
具体的,车辆左右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮制动卡 钳的第二剩余执行转矩为:
[0136]
若车辆左右侧执行的第一附加转矩减去左侧所有电机剩余可用转矩 的总和δt_motoradd
lmax[n]
的差值若小于等于0,则车辆左侧执行的第一 附加转矩传递至第i个电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩为0;
[0137]
若车辆左右侧执行的第一附加转矩减去左侧所有电机剩余可用转矩 的总和δt_motoradd
lmax[n]
的差值若大于0,并且该差值大于esc系统 左侧前i-1个制动卡钳剩余可用制动转矩总和δt_ecsadd
lmax[i-1]
时,则 前esc系统左侧前i-1个制动卡钳按照各制动卡钳剩余可用制动转矩执 行,同时车辆左侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮的制动卡钳的 第二剩余执行转矩等于车辆左右侧执行的第一附加转矩减去左侧所有电 机剩余可用转矩的总和δt_motoradd
lmax[n]
的差值基础上,再在减去esc 系统左侧前i-1个制动卡钳剩余可用制动转矩总和δt_ecsadd
lmax[i-1]

[0138]
若车辆左右侧执行的第一附加转矩减去左侧所有电机剩余可用转矩 的总和δt_motoradd
lmax[n]
的差值若大于0,并且该差值不大于esc系 统左侧前i-1个制动卡钳剩余可用制动转矩总和δt_ecsadd
lmax[i-1]
时, 则车辆左侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮的制动卡钳的第二剩 余执行转矩等于0。
[0139]
车辆右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮的制动卡钳的第二 剩余执行转矩与左侧的计算方法相同。可以理解的是,在车辆稳定性控 制过程中车辆的附加横摆转矩首先由电动轮内部的电机进行执行,由于 电机的响应时间小,缩短了车辆稳定性控制的过程时间,提高的车辆的 安全性和稳定性。同时当同侧所有的电动轮均不能满足需要的附加横摆 转矩时,不够部分再由esc的机械液压系统进行补充,因此当车辆所需 附加横摆转矩较大时,电动轮内部电机和esc的机械液压系统相互协调 配合工作实现车辆所需附加横摆转矩,提高车辆稳定控制能力,在进一 步提高了车辆的安全性和稳定性。
[0140]
车辆左右侧执行的第一附加转矩传递至第i个电动轮的制动卡钳的杜 尔剩余执行转矩的计算公式为:
[0141][0142]
式中:δt
lesc[i]
为车辆左侧执行的附加转矩传递至第i个电动轮的制动 卡钳剩余执行转矩;δt
resc[i]
为车辆右侧执行的附加转矩传递至第i个电动 轮的制动卡钳剩余执行转矩;δt_motoradd
lmax[n]
为左侧所有电机剩余 可用转矩的总和;δt_motoradd
rmax[n]
为右侧所有电机剩余可用转矩的 总和;δt_ecsadd
lmax[i-1]
为esc系统左侧前i-1个制动卡钳的剩余可用 制动转矩总和;δt_ecsadd
rmax[i-1]
为esc系统右侧前i-1个制动卡钳的 剩余可用制动转矩总和。
[0143]
更进一步的,
[0144][0145]
目标车辆每一电动轮执行的第二附加转矩包括目标车辆每一电动轮 电机执行的第三附加转矩与目标车辆每一电动轮制动卡钳执行的第四附 加转矩;
[0146]
根据目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩剩余转矩可用转矩计算目 标车辆每一电动轮执行的第二附加转矩,包括:
[0147]
确定目标车辆每一电动轮电机的第一剩余转矩可用转矩与传递至该 电动轮第一剩余执行转矩中的较小值为目标车辆每一电动轮电机执行的 第三附加转矩;
[0148]
确定目标车辆每一电动轮制动卡钳的剩余可用制动转矩与传递至该 电动轮制动卡钳的第二剩余执行转矩中的较小值为目标车辆每一电动轮 制动卡钳执行的第四附加转矩。
[0149]
具体的,目标车辆左右侧各电动轮电机执行的第三附加转矩等于其 电机剩余转矩可用转矩与传递至该轮的第一剩余执行转矩的较小值;
[0150]
目标车辆左右侧各电动轮制动卡钳执行的第四附加转矩等于其剩余 可用制动转矩与传递至该轮的第二剩余执行转矩的较小值。
[0151]
计算公式为:
[0152][0153]
式中,!δt
lmotor[i]
为目标车辆左侧电动轮第i个电机执行的附加转矩; !δt
rmotor[i]
为目标车辆右侧电动轮第i个电机执行的附加转矩;!δt
lesc[i]
为 目标车辆左侧电动轮第i个制动卡钳执行的附加转矩;!δt
resc[i]
为目标车 辆右侧电动轮第i个制动卡钳执行的附加转矩。
[0154]
在本发明的一个实施例中,每一电动轮的目标转矩包括每一电动轮 电机输出的第一目标转矩和制动卡钳输出的目标制动转矩;
[0155]
基于目标车辆每一电动轮的第二附加转矩与驾驶员意图转矩计算每 一电动轮的
目标转矩,包括:
[0156]
基于目标车辆每一电动轮电机执行的第三附加转矩与驾驶员驱动意 图转矩计算每一电动轮电机输出的第一目标转矩;
[0157]
基于每目标车辆每一电动轮制动卡钳执行的第四附加转矩与驾驶员 制动意图转矩计算每一电动轮制动卡钳输出的目标制动转矩。
[0158]
具体的,计算每一电动轮电机的第一目标转矩和制动卡钳的目标转 矩,计算公式为:
[0159]
若δm大于0时:
[0160][0161]
若δm不大于0时:
[0162][0163]
式中,t
lmotortarget[i]
——左侧第i个电机输出的目标转矩; t
rmotortarget[i]
——右侧第i个电机输出的目标转矩;t
lesctarget[i]
——esc 系统左侧第i个制动卡钳输出的目标制动转矩;t
resctarget[i]
——esc系统 右侧第i个制动卡钳输出的目标制动转矩。
[0164]
可以理解的是,当车辆所需附加横摆转矩较大时,电动轮内部电机 和esc的机械液压系统相互协调配合工作实现车辆所需附加横摆转矩, 提高车辆稳定控制能力,在进一步提高了车辆的安全性和稳定性。
[0165]
为了更好实施本发明实施例中的分布式电动汽车的转矩计算方法, 在分布式电动汽车的转矩计算方法基础之上,对应的,请参阅图2,图2 为本发明提供的分布式电动汽车的转矩计算方法的一实施例的结构示意 图,本发明实施例提供了一种分布式电动汽车的转矩计算装置200,包括:
[0166]
转矩幅值计算模块201,用于获取目标车辆的附加横摆转矩,并基于 附加横摆车距计算分配至目标车辆左右两侧的转矩幅值;
[0167]
剩余转矩可用转矩计算模块202,用于分别计算目标车辆每一电动轮 的剩余转矩可用转矩,并基于剩余转矩可用转矩和附加横摆转矩的方向 计算目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和;
[0168]
第一附加转矩计算模块203,用于基于分配至目标车辆左右两侧的转 矩幅值、目标车辆左右两侧分别可提供的剩余转矩总和计算目标车辆左 右两侧执行的第一附加转矩;
[0169]
第二附加转矩计算模块204,用于计算基于目标车辆左右两侧执行的 第一附加转矩传递至目标车辆每一电动轮的剩余执行转矩,并根据目标 车辆每一电动轮的剩余执行转矩与剩余转矩可用转矩计算目标车辆每一 电动轮执行的第二附加转矩;
[0170]
目标转矩计算模块205,用于基于目标车辆每一电动轮的第二附加转 矩与驾驶员意图转矩计算每一电动轮的目标转矩。
[0171]
这里需要说明的是:上述实施例提供的装置200可实现上述各方法 实施例中描述的技术方案,上述各模块或单元具体实现的原理可参见上 述方法实施例中的相应内容,此处不再赘述。
[0172]
基于上述分布式电动汽车的转矩计算方法,本发明实施例还相应的 提供一种电子设备,包括:处理器和存储器以及存储在存储器中并可在 处理器上执行的计算机程序;处理器执行计算机程序时实现如上述各实 施例的分布式电动汽车的转矩计算方法中的步骤。
[0173]
图3中示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备300的结构示 意图。本发明实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔 记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、 pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移 动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图3示出的电子 设备仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何 限制。
[0174]
电子设备包括:存储器以及处理器,其中,这里的处理器可以称为 下文的处理装置301,存储器可以包括下文中的只读存储器(rom)302、 随机访问存储器(ram)303以及存储装置308中的至少一项,具体如 下所示:
[0175]
如图3所示,电子设备300可以包括处理装置(例如中央处理器、 图形处理器等)301,其可以根据存储在只读存储器(rom)302中的程 序或者从存储装置308加载到随机访问存储器(ram)303中的程序而 执行各种适当的动作和处理。在ram303中,还存储有电子设备300操 作所需的各种程序和数据。处理装置301、rom302以及ram303通过 总线304彼此相连。输入/输出(i/o)接口305也连接至总线304。
[0176]
通常,以下装置可以连接至i/o接口305:包括例如触摸屏、触摸板、 键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置306;包 括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置307;包括例 如磁带、硬盘等的存储装置308;以及通信装置309。通信装置309可以 允许电子设备300与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图3 示出了具有各种装置的电子设备300,但是应理解的是,并不要求实施或 具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
[0177]
特别地,根据本发明的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被 实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例包括一种计算机程序产 品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程 序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该 计算机程序可以通过通信装置309从网络上被下载和安装,或者从存储 装置308被安装,或者从rom302被安装。在该计算机程序被处理装置 301执行时,执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。
[0178]
基于上述分布式电动汽车的转矩计算方法,本发明实施例还相应的 提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有一个或者 多个程序,一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如 上述各实施例的分布式电动汽车的转矩计算方法中的步骤。
[0179]
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程, 可以通过计
算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计 算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、 只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0180]
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围 并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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