一种扭矩分配方法、装置、设备及可读存储介质与流程

文档序号:33323736发布日期:2023-03-03 22:02阅读:45来源:国知局
一种扭矩分配方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及电动汽车电控技术领域,尤其涉及一种扭矩分配方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术:

2.四驱动力系统因其具有良好的动力性能和操作性能而被广泛应用,但是,如果没有对四驱电动汽车的前后轴电机扭矩进行合理的分配,就无法保证四驱电动汽车的动力性,驱动系统的电耗会较大,车辆的经济性也会较低。因此,亟需一种前后轴双电机电动汽车四驱扭矩分配方法,在保证车辆动力性的前提下,减小驱动系统的电耗,提高车辆的经济性。


技术实现要素:

3.本发明的主要目的在于提供一种扭矩分配方法、装置、设备及可读存储介质,旨在保证车辆动力性的前提下,减小驱动系统的电耗,提高车辆的经济性。
4.第一方面,本发明提供一种扭矩分配方法,所述扭矩分配方法包括:
5.基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;
6.当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;
7.当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;
8.通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;
9.从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;
10.根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配。
11.第二方面,本发明还提供一种扭矩分配装置,所述扭矩分配装置包括:
12.判断模块,用于基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;
13.第一分配模块,用于当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;
14.计算模块,用于当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;
15.优化模块,用于通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;
16.匹配模块,用于从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;
17.第二分配模块,用于根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配。
18.第三方面,本发明还提供一种扭矩分配设备,所述扭矩分配设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的扭矩分配程序,其中所述扭矩分配程序被所述处理器执行时,实现如上所述的扭矩分配方法的步骤。
19.第四方面,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有扭矩分配程序,其中所述扭矩分配程序被处理器执行时,实现如上所述的扭矩分配方法的步骤。
20.本发明中,基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配。通过本发明,当车辆有动力性需求时,根据不同工况下的动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,保证了车辆在不同工况下前后轴电机扭矩的分配都是合理的,当车辆无动力性需求时,由于每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率,所以根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配,保证了驱动系统的电耗较小,提高了车辆的经济性。
附图说明
21.图1为本发明实施例方案中涉及的扭矩分配设备的硬件结构示意图;
22.图2为本发明扭矩分配方法第一实施例的流程示意图;
23.图3为本发明扭矩分配方法第二实施例的流程示意图;
24.图4为本发明扭矩分配方法第三实施例的流程示意图;
25.图5为本发明扭矩分配装置一实施例的功能模块示意图。
26.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
28.第一方面,本发明实施例提供一种扭矩分配设备。
29.参照图1,图1为本发明实施例方案中涉及的扭矩分配设备的硬件结构示意图。本发明实施例中,扭矩分配设备可以包括处理器1001(例如中央处理器central processing unit,cpu),通信总线1002,用户接口1003,存储器1004。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信;用户接口1003可以包括线束接口、调试接口;存储器1004可以是高速随机存取存储器(random access memory,ram),存储器1004可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解,图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
30.继续参照图1,图1中作为一种计算机存储介质的存储器1004中可以包括操作系
统、网络通信模块、用户接口模块以及扭矩分配程序。其中,处理器1001可以调用存储器1004中存储的扭矩分配程序,并执行本发明实施例提供的扭矩分配方法。
31.第二方面,本发明实施例提供了一种扭矩分配方法。
32.一实施例中,参照图2,图2为本发明扭矩分配方法第一实施例的流程示意图。如图2所示,扭矩分配方法,包括:
33.步骤s10,基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;
34.本实施例中,获取坡道传感器信息,通过坡道传感器信息确定车辆所处坡道的情况,获取车辆的挡位状态、加速踏板状态和制动踏板状态,进而确定车辆当前的运行状态,根据车辆所处坡道的情况和车辆当前的运行状态即可确定车辆是否有爬坡动力性需求或加速动力性需求。当车轮打滑时,车身电子稳定控制系统会自动开启并反馈对应的信号,因此通过检测是否接收到车身电子稳定控制系统反馈的车轮打滑对应的信号,即可判断出车辆是否有驱动防滑转动力性需求。
35.进一步地,一实施例中,步骤s10,包括:
36.根据坡道传感器信息确定车辆所处的坡道情况;
37.若车辆所处的坡道为上坡坡道且挡位为前进挡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求;
38.若车辆所处的坡道为下坡坡道且挡位为倒车挡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求;
39.若加速踏板开度增大,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为加速动力性需求;
40.若接收到车身电子稳定控制系统使能信号,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为驱动防滑转动力性需求;
41.若不满足车辆有爬坡动力性需求判断条件或车辆有加速动力性需求判断条件或车辆有驱动防滑转动力性需求判断条件,则判断车辆没有动力性需求。
42.本实施例中,车辆所处的坡道情况包括但不限于车辆所处的坡道为上坡坡道和车辆所处的坡道为下坡坡道,坡道传感器可以检测车辆所处的坡道的坡道值,进而根据车辆所处的坡道的坡道值即可确定车辆所处的坡道情况为车辆处于上坡坡道还是处于下坡坡道。
43.若车辆所处的坡道为上坡坡道且挡位为前进挡,则表示车辆当前在爬坡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求。若车辆所处的坡道为上坡坡道且挡位不为前进挡,则判断车辆没有爬坡动力性需求。
44.若车辆所处的坡道为下坡坡道且挡位为倒车挡,则表示车辆当前在倒车爬坡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求。
45.若加速踏板开度增大,则表示车辆当前有动力性需求,且动力性需求为加速动力性需求。
46.由于当车轮打滑时,车身电子稳定控制系统会自动开启并反馈对应的使能信号,因此通过检测是否接收到车身电子稳定控制系统反馈的车轮打滑对应的使能信号,即可判断出车辆是否有驱动防滑转动力性需求。因此若接收到车身电子稳定控制系统使能信号,
则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为驱动防滑转动力性需求。若没有接收到车身电子稳定控制系统使能信号,则表示车辆没有驱动防滑转动力性需求。
47.若不满足车辆有爬坡动力性需求判断条件或车辆有加速动力性需求判断条件或车辆有驱动防滑转动力性需求判断条件,则判断车辆此时没有动力性需求,其中,容易理解的是,爬坡动力性需求判断条件为车辆所处的坡道为上坡坡道且挡位为前进挡或车辆所处的坡道为下坡坡道且挡位为倒车挡,加速动力性需求判断条件为加速踏板开度增大,驱动防滑转动力性需求判断条件为接收到车身电子稳定控制系统使能信号。
48.步骤s20,当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;
49.本实施例中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求,当判断结果为车辆有动力性需求且动力性需求为爬坡动力性需求时,则根据爬坡动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配;当判断结果为车辆有动力性需求且动力性需求为加速动力性需求时,则根据加速动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配;当判断结果为车辆有动力性需求且动力性需求为驱动防滑转动力性需求时,则根据驱动防滑转动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,从而保证了车辆在不同工况下前后轴电机扭矩的分配都是合理的。
50.步骤s30,当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;
51.本实施例中,当判断结果为车辆无动力性需求时,将车速转换为电机转速,将车辆总需求扭矩转换为电机总需求扭矩,根据车速范围即可确定电机转速范围,根据车辆总需求扭矩范围即可确定电机总需求扭矩范围,根据电机转速范围内的多个电机转速以及电机总需求扭矩范围内的多个电机总需求扭矩,通过计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率。
52.步骤s40,通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;
53.本实施例中,通过曲线拟合对多个扭矩分配系数进行优化,得到多个优化后的扭矩分配系数,通过优化使得扭矩分配系数的变化更加平缓,从而使得分配到前后两电机的扭矩值变化更加平缓,以提高车辆舒适性和稳定性。
54.步骤s50,从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;
55.本实施例中,将多个优化后的扭矩分配系数输入扭矩分配模型中。将目标车速输入扭矩分配模型,基于扭矩分配模型,从多个优化后的扭矩分配系数中得到与目标车速对应的目标扭矩分配系数。其中,目标车速输入扭矩分配模型后,通过扭矩分配模型将目标车速转换为目标电机转速,目标电机转速包括前轴目标电机转速和后轴目标电机转速。由于多个优化后的扭矩分配系数对应多个第二目标前轴电机转速和多个第二目标后轴电机转速,因此,多个第二目标前轴电机转速中与前轴目标电机转速相同的第二目标前轴电机转速,和,多个第二目标后轴电机转速中与后轴目标电机转速相同的第二目标后轴电机转速,对应的优化后的扭矩分配系数即为目标车速对应的目标扭矩分配系数。
56.步骤s60,根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分
配。
57.本实施例中,根据目标车速得到目标扭矩分配系数后,根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩即可计算得到前轴电机扭矩和后轴电机扭矩,进而完成对前后轴电机扭矩的分配。
58.进一步地,一实施例中,步骤s60,包括:
59.计算目标扭矩分配系数乘以电机总需求扭矩的乘积,得到后轴电机扭矩,电机总需求扭矩减去后轴电机扭矩的差值,得到前轴电机扭矩。
60.本实施例中,由于扭矩分配系数都是通过计算后轴电机总需求扭矩除以前轴电机总需求扭矩加上后轴电机总需求扭矩的和得到的,所以计算目标第一扭矩分配系数乘以电机总需求扭矩的乘积,即可得到后轴电机扭矩,电机总需求扭矩减去后轴电机扭矩的差值,即可得到前轴电机扭矩。进一步地,容易想到的是,扭矩分配系数还可以通过电机总需求扭矩对应的最小电机损失功率所对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩得到。
61.本实施例中,基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配。通过本实施例,当车辆有动力性需求时,根据不同工况下的动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,保证了车辆在不同工况下前后轴电机扭矩的分配都是合理的,当车辆无动力性需求时,由于每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率,所以根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配,保证了驱动系统的电耗较小,提高了车辆的经济性。
62.进一步地,一实施例中,参照图3,图3为本发明扭矩分配方法第二实施例的流程示意图。如图3所示,当动力性需求为驱动防滑转动力性需求时,所述根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配的步骤,包括:
63.步骤s221,检测所述驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑转动力性需求;
64.步骤s222,若为单轴驱动防滑转动力性需求,则减小滑转轴的扭矩,增大未滑转轴的扭矩,其中,电机总需求扭矩不变;
65.步骤s223,在增大未滑转轴的扭矩的过程中,若检测到未滑转轴发生滑转,则基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,检测是否车辆还有驱动防滑转动力性需求;
66.步骤s224,若有驱动防滑转动力性需求,则执行检测所述驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑转动力性需求的步骤,直至确定车辆没有驱动防滑转动力性需求;
67.步骤s225,若为双轴驱动防滑转动力性需求,则执行基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,检测车辆是否还有驱动防滑转动力性需求的步骤。
68.本实施例中,当动力性需求为驱动防滑转动力性需求时,检测驱动防滑转动力性
需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑转动力性需求,在步骤s221之后,若检测结果是驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求,则在电机总需求扭矩不变的前提下,减小滑转轴的扭矩,增大未滑转轴的扭矩,即,进行扭矩转移,将滑转轴减小的扭矩增加到未滑转轴上。其中,根据车辆当前车速查询车速与扭矩之间关系变化表,确定滑转轴需要减小的扭矩值,滑转轴可能为前轴,也可能为后轴。
69.若增大未滑转轴的扭矩后,没有检测到未滑转轴发生滑转,则按照未滑转轴增大后的扭矩对未滑转轴进行分配,按照滑转轴减小后的扭矩对滑转轴进行分配。
70.若在增大未滑转轴的扭矩的过程中,检测到未滑转轴发生滑转,则不增大未滑转轴的扭矩,而是基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,即未滑转轴的扭矩不变,电机总需求扭矩减小,然后再检测车辆是否还有驱动防滑转动力性需求。在步骤s223之后,若检测结果为有驱动防滑转动力性需求,则执行检测所述驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑转动力性需求的步骤,在步骤s223之后,若检测结果仍然为没有驱动防滑转动力性需求,则再连续检测预设次数车辆是否还有驱动防滑转动力性需求,以预设次数为3次为例,则再连续检测3次车辆是否还有驱动防滑转动力性需求,若3次检测结果都为没有驱动防滑转动力性需求,则确定车辆没有驱动防滑转动力性需求。
71.在步骤s221之后,若检测结果是驱动防滑转动力性需求为双轴驱动防滑转动力性需求,则表示前轴和后轴都滑转,则执行基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,检测车辆是否还有驱动防滑转动力性需求的步骤。即,只要检测结果是驱动防滑转动力性需求为双轴驱动防滑转动力性需求,就基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,直至检测结果是驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求,就按照单轴驱动防滑转动力性需求对应的扭矩调整方案对扭矩进行调整,直至确定车辆没有驱动防滑转动力性需求。或,检测结果是没有驱动防滑转动力性需求,则再连续检测预设次数车辆是否还有驱动防滑转动力性需求,以预设次数为3次为例,则再连续检测3次车辆是否还有驱动防滑转动力性需求,若3次检测结果都为没有驱动防滑转动力性需求,则确定车辆没有驱动防滑转动力性需求。
72.进一步地,一实施例中,当动力性需求为爬坡动力性需求或加速动力性需求时,所述根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配的步骤,包括:
73.基于第二预设比例增大电机总需求扭矩,其中,电机总需求扭矩乘以扭矩传动系数的乘积不超过最大纵向牵引力;
74.根据车辆质心到前轴的距离、质心到后轴的距离、车辆所处坡度的角度、车辆质心距离车辆所在平面的高度、预设时长内车辆的纵向速度变化计算得到第三扭矩分配系数;
75.根据第三扭矩分配系数以及增大后的电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配,其中,后轴电机的扭矩不超过后垂直载荷与附着系数的乘积。
76.本实施例中,当动力性需求为爬坡动力性需求或加速动力性需求时,基于第二预设比例增大电机总需求扭矩,从而响应爬坡动力性需求或加速动力性需求。但是,其中,增大后的电机总需求扭矩乘以扭矩传动系数的乘积不超过最大纵向牵引力,最大纵向牵引力其中,f
xmax
表示最大纵向牵引力,表示车辆附着力,fz表示驱动轴垂直载荷,表示附着系数。
77.将车辆质心到前轴的距离a、质心到后轴的距离b、车辆所处坡度的角度α、车辆质心距离车辆所在平面的高度hg、预设时长内车辆的纵向速度变化δvx代入公式
计算得到第三扭矩分配系数。
78.计算第三扭矩分配系数乘以增大后的电机总需求扭矩的乘积,得到后轴电机扭矩,增大后的电机总需求扭矩减去后轴电机扭矩的差值,得到前轴电机扭矩,其中,后轴电机的扭矩不超过后垂直载荷f
zr
与附着系数的乘积,后垂直载荷m表示车辆的质量,g表示重力加速度。需要说明的是,若第三扭矩分配系数乘以增大后的电机总需求扭矩的乘积大于后垂直载荷与附着系数的乘积,则计算两者的差值的绝对值,将差值的绝对值对应的扭矩分配给前轴电机。
79.进一步地,一实施例中,参照图4,图4为本发明扭矩分配方法第三实施例的流程示意图。如图4所示,所述车速范围包括前轮车速范围和后轮车速范围,所述车辆总需求扭矩范围包括前轮总需求扭矩范围和后轮总需求扭矩范围,所述根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数的步骤,包括:
80.步骤s301,根据车速范围确定前轴电机转速范围和后轴电机转速范围,根据车辆总需求扭矩范围确定前轴电机总需求扭矩范围和后轴电机总需求扭矩范围;
81.步骤s302,在前轴电机转速范围内,以根据前轴电机转速得到的前轮车速与根据后轴电机转速得到的后轮车速相同的前轴电机转速作为第一目标前轴电机转速;
82.步骤s303,从多个第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速;
83.步骤s304,根据第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率;
84.步骤s305,在后轴电机转速范围内,以根据后轴电机转速得到的车速与根据前轴电机转速得到的车速相同的后轴电机转速作为第一目标后轴电机转速;
85.步骤s306,从多个第一目标后轴电机转速中选取任一第一目标后轴电机转速作为第二目标后轴电机转速;
86.步骤s307,根据第二目标后轴电机转速和后轴电机总需求扭矩范围内的每个后轴电机总需求扭矩计算得到多个后轴电机损失功率,其中,前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩与后轴电机总需求扭矩范围内对应的每个后轴电机总需求扭矩之和等于电机总需求扭矩;
87.步骤s308,分别计算多个前轴电机损失功率与对应的多个后轴电机损失功率之和,得到多个电机损失功率;
88.步骤s309,以多个电机损失功率中最小的电机损失功率作为目标电机损失功率;
89.步骤s310,根据目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩确定扭矩分配系数;
90.步骤s311,从多个未被选取过的第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速,执行根据第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率的步骤,直至多个第一目标前轴电机转速都被选取过,得到多个扭矩分配系数。
91.本实施例中,车速范围包括前轮车速范围和后轮车速范围,车辆总需求扭矩范围
包括前轮总需求扭矩范围和后轮总需求扭矩范围。计算前轮车速除以第一传动系数的商,得到前轴电机转速,计算后轮车速除以第一传动系数的商,得到后轴电机转速,计算前轮总需求扭矩除以第二传动系数的商,得到前轴电机总需求扭矩,计算后轮总需求扭矩除以第二传动系数的商,得到后轴电机总需求扭矩。同理,根据车速范围即可确定前轴电机转速范围和后轴电机转速范围,根据车辆总需求扭矩范围即可确定前轴电机总需求扭矩范围和后轴电机总需求扭矩范围。
92.在前轴电机转速范围内,以根据前轴电机转速得到的前轮车速与根据后轴电机转速得到的后轮车速相同的前轴电机转速作为第一目标前轴电机转速,即在前轴电机转速范围内,获取多个第一目标前轴电机转速,其中,根据多个第一目标前轴电机转速进行转换得到的多个前轮车速与多个根据后轴电机转速进行转换得到的后轮车速相同。
93.获取多个第一目标前轴电机转速之后,从多个第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速。根据第二目标前轴电机转速与前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率,其中,当扭矩分配系数大于零或等于零且小于1时,前轴电机损失功率当扭矩分配系数等于1时,前轴电机损失功率p
loss_f
=p
drag_f
,p
loss_f
表示前轴电机损失功率,nf表示前轴电机转速,ηf表示前轴电机效率,tf表示前轴电机总需求扭矩,p
drag_f
表示前轴电机拖拽损耗功率。容易想到的是,根据扭矩分配系数的取值范围,将第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围的任一前轴电机总需求扭矩代入公式或p
loss_f
=p
drag_f
即可计算得到一个前轴电机损失功率,以此类推,即可得到多个前轴电机损失功率。
94.在后轴电机转速范围内,获取多个第一目标后轴电机转速,其中,根据多个第一目标后轴电机转速进行转换得到的多个后轮车速与多个根据前轴电机转速进行转换得到的前轮车速相同,前轮车速与后轮车速一一对应。
95.获取多个第一目标后轴电机转速后,从多个第一目标后轴电机转速中选取任一第一目标后轴电机转速作为第二目标后轴电机转速。根据第二目标后轴电机转速和后轴电机总需求扭矩范围内的每个后轴电机总需求扭矩计算得到多个后轴电机损失功率,其中,当扭矩分配系数等于零时,后轴电机损失功率p
loss_r
=p
drag_r
,当扭矩分配系数大于零且小于或等于1时,后轴电机损失功率p
loss_r
表示后轴电机损失功率,nr表示后轴电机转速,ηr表示后轴电机效率,tr表示后轴电机总需求扭矩,p
drag_r
表示后轴电机拖拽损耗功率,前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩与后轴电机总需求扭矩范围内对应的每个后轴电机总需求扭矩之和等于电机总需求扭矩。容易想到的是,根据扭矩分配系数的取值范围,将第二目标后轴电机转速和后轴电机总需求扭矩范围的任一后轴电机总需求扭矩代入公式或p
loss_r
=p
drag_r
即可计算得到一个后轴电机损失功率,以此类推,即可得到多个后轴电机损失功率。
96.分别计算多个前轴电机损失功率与对应的多个后轴电机损失功率之和,得到多个电机损失功率,即电机损失功率=前轴电机损失功率+后轴电机损失功率。其中,电机损失功率
97.得到多个电机损失功率后,以多个电机损失功率中最小的电机损失功率作为目标电机损失功率。
98.获取目标电机损失功率对应的前轴电机损失功率和后轴电机损失功率,得知前轴电机损失功率和后轴电机损失功率后,根据得到前轴电机损失功率的计算过程和得到后轴电机损失功率的计算过程即可得知目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩。再根据目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩确定扭矩分配系数i
dif
,其中,扭矩分配系数其中,tr表示目标电机损失功率对应的后轴电机总需求扭矩,tf表示目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩。
99.若多个第一目标前轴电机转速为5个,则从4个未被选取过的第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速,执行根据第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率的步骤,直至5个第一目标前轴电机转速都被选取过,得到5个扭矩分配系数。容易想到的是,本实施例中第一目标前轴电机转速的个数仅供参考,在此并不限制。进一步地,还可以通过电机总需求扭矩对应的最小的电机损失计算得到扭矩分配系数。
100.进一步地,一实施例中,所述根据目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩确定扭矩分配系数的步骤,包括:
101.获取目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩;
102.计算后轴电机总需求扭矩除以前轴电机总需求扭矩加上后轴电机总需求扭矩的和,得到扭矩分配系数。
103.本实施例中,获取目标电机损失功率后,根据前轴电机损失功率和后轴电机损失功率的计算过程,即可得知目标第一电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩,再计算后轴电机总需求扭矩除以前轴电机总需求扭矩加上后轴电机总需求扭矩的和,即可得到扭矩分配系数i
dif
,即扭矩分配系数
104.第三方面,本发明实施例还提供一种扭矩分配装置。
105.一实施例中,参照图5,图5为本发明扭矩分配装置一实施例的功能模块示意图。如图5所示,扭矩分配装置,包括:
106.判断模块10,用于基于坡道传感器信息、挡位状态、加速踏板状态、制动踏板状态以及车身电子稳定控制系统使能信号判断车辆是否有动力性需求;
107.第一分配模块20,用于当车辆有动力性需求时,根据动力性需求对应的扭矩分配策略对前后轴电机扭矩进行分配,其中,动力性需求为爬坡动力性需求、加速动力性需求或驱动防滑转动力性需求;
108.计算模块30,用于当车辆无动力性需求时,根据车速范围和车辆总需求扭矩范围计算得到多个扭矩分配系数,其中,每个扭矩分配系数对应一个最小电机损失功率;
109.优化模块40,用于通过曲线拟合分别对多个扭矩分配系数进行优化;
110.匹配模块50,用于从多个优化后的扭矩分配系数中获取与目标车速对应的目标扭矩分配系数;
111.第二分配模块60,用于根据目标扭矩分配系数以及电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配。
112.进一步地,一实施例中,第一分配模块20,还用于:
113.当动力性需求为驱动防滑转动力性需求时,检测所述驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑动力性转需求;
114.若为单轴驱动防滑转动力性需求,则减小滑转轴的扭矩,增大未滑转轴的扭矩,其中,电机总需求扭矩不变;
115.在增大未滑转轴的扭矩的过程中,若检测到未滑转轴发生滑转,则基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,检测车辆是否还有驱动防滑转动力性需求;
116.若有驱动防滑转动力性需求,则执行检测所述驱动防滑转动力性需求为单轴驱动防滑转动力性需求还是双轴驱动防滑转动力性需求的步骤,直至确定车辆没有驱动防滑转动力性需求;
117.若为双轴驱动防滑转动力性需求,则执行基于第一预设比例减小电机总需求扭矩,检测车辆是否还有驱动防滑转动力性需求的步骤。
118.进一步地,一实施例中,第一分配模块20,还用于:
119.当动力性需求为爬坡动力性需求或加速动力性需求时,基于第二预设比例增大电机总需求扭矩,其中,电机总需求扭矩乘以扭矩传动系数的乘积不超过最大纵向牵引力;
120.根据车辆质心到前轴的距离、质心到后轴的距离、车辆所处坡度的角度、车辆质心距离车辆所在平面的高度、预设时长内车辆的纵向速度变化计算得到第三扭矩分配系数;
121.根据第三扭矩分配系数以及增大后的电机总需求扭矩对前后轴电机扭矩进行分配,其中,后轴电机的扭矩不超过后垂直载荷与附着系数的乘积。
122.进一步地,一实施例中,计算模块30,还用于:
123.根据车速范围确定前轴电机转速范围和后轴电机转速范围,根据车辆总需求扭矩范围确定前轴电机总需求扭矩范围和后轴电机总需求扭矩范围;
124.在前轴电机转速范围内,以根据前轴电机转速得到的前轮车速与根据后轴电机转速得到的后轮车速相同的前轴电机转速作为第一目标前轴电机转速;
125.从多个第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速;
126.根据第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率;
127.在后轴电机转速范围内,以根据后轴电机转速得到的车速与根据前轴电机转速得
到的车速相同的后轴电机转速作为第一目标后轴电机转速;
128.从多个第一目标后轴电机转速中选取任一第一目标后轴电机转速作为第二目标后轴电机转速;
129.根据第二目标后轴电机转速和后轴电机总需求扭矩范围内的每个后轴电机总需求扭矩计算得到多个后轴电机损失功率,其中,前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩与后轴电机总需求扭矩范围内对应的每个后轴电机总需求扭矩之和等于电机总需求扭矩;
130.分别计算多个前轴电机损失功率与对应的多个后轴电机损失功率之和,得到多个电机损失功率;
131.以多个电机损失功率中最小的电机损失功率作为目标电机损失功率;
132.根据目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩确定扭矩分配系数;
133.从多个未被选取过的第一目标前轴电机转速中选取任一第一目标前轴电机转速作为第二目标前轴电机转速,执行根据第二目标前轴电机转速和前轴电机总需求扭矩范围内的每个前轴电机总需求扭矩计算得到多个前轴电机损失功率的步骤,直至多个第一目标前轴电机转速都被选取过,得到多个扭矩分配系数。
134.进一步地,一实施例中,计算模块30,还用于:
135.获取目标电机损失功率对应的前轴电机总需求扭矩和后轴电机总需求扭矩;
136.计算后轴电机总需求扭矩除以前轴电机总需求扭矩加上后轴电机总需求扭矩的和,得到扭矩分配系数。
137.进一步地,一实施例中,判断模块10,还用于:
138.根据坡道传感器信息确定车辆所处的坡道情况;
139.若车辆所处的坡道为上坡坡道且挡位为前进挡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求;
140.若车辆所处的坡道为下坡坡道且挡位为倒车挡,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为爬坡动力性需求;
141.若加速踏板开度增大,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为加速动力性需求;
142.若接收到车身电子稳定控制系统使能信号,则判断车辆有动力性需求,且动力性需求为驱动防滑转动力性需求;
143.若不满足车辆有爬坡动力性需求判断条件或车辆有加速动力性需求判断条件或车辆有驱动防滑转动力性需求判断条件,则判断车辆没有动力性需求。
144.进一步地,一实施例中,第二分配模块60,还用于:
145.计算目标扭矩分配系数乘以电机总需求扭矩的乘积,得到后轴电机扭矩,电机总需求扭矩减去后轴电机扭矩的差值,得到前轴电机扭矩。
146.其中,上述扭矩分配装置中各个模块的功能实现与上述扭矩分配方法实施例中各步骤相对应,其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
147.第四方面,本发明实施例还提供一种可读存储介质。
148.本发明可读存储介质上存储有扭矩分配程序,其中所述扭矩分配程序被处理器执
行时,实现如上述的扭矩分配方法的步骤。
149.其中,扭矩分配程序被执行时所实现的方法可参照本发明扭矩分配方法的各个实施例,此处不再赘述。
150.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
151.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
152.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
153.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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