一种车辆的扭矩分配的控制方法及装置与流程

本发明涉及汽车，具体而言，涉及一种车辆的扭矩分配的控制方法及装置。

背景技术：

1、目前在国家的推动下，当前的整车控制已经具有相对成熟的研发体系，然而，随着混动、纯电动车技术的发展，双电机的平分等扭矩分配策略存在一定的问题，无法满足降低系统能耗以及提高驾驶舒适性的要求，不利于整车总体运行的经济性和舒适性。

2、而且，现有相关技术的车辆驱动扭矩控制策略，通常是在不同驾驶模式下，根据油门踏板和转速查表获得目标扭矩后进行扭矩分配，扭矩分配策略单一，不利于降低能耗。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车辆的扭矩分配的控制方法及装置，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

2、第一方面，本申请提供了一种车辆的扭矩分配的控制方法，包括：

3、获取整车状态信息和道路工况信息，所述整车状态信息至少包括加速踏板开度值、制动踏板开度值、车速、电机参数和电池参数；所述道路工况信息至少包括驾驶气象信息和道路信息；

4、判断所述加速踏板开度值是否大于或等于第一阈值，所述第一阈值为整车进入驱动模式的加速踏板门限；若所述加速踏板开度值大于或等于所述第一阈值，则判断所述制动踏板开度值是否大于或等于第二阈值，所述第二阈值为整车进入制动模式的制动踏板门限；若所述制动踏板开度值大于或等于第二阈值，则基于所述整车状态信息和所述道路工况信息计算整车制动需求扭矩；若所述制动踏板开度值小于第二阈值，则基于所述整车状态信息计算整车驱动需求扭矩；

5、基于所述整车制动需求扭矩或所述整车驱动需求扭矩构建扭矩分配模型；

6、基于所述扭矩分配模型利用强化学习算法求解得到车辆的扭矩分配方案，并基于所述车辆的扭矩分配方案进行分配控制。

7、第二方面，本申请还提供了一种车辆的扭矩分配的控制装置，包括获取模块、判断模块、构建模块和分配模块，其中：

8、获取模块：用于获取整车状态信息和道路工况信息，所述整车状态信息至少包括加速踏板开度值、制动踏板开度值、车速、电机参数和电池参数；所述道路工况信息至少包括驾驶气象信息和道路信息；

9、判断模块：用于判断所述加速踏板开度值是否大于或等于第一阈值，所述第一阈值为整车进入驱动模式的加速踏板门限；若所述加速踏板开度值大于或等于所述第一阈值，则判断所述制动踏板开度值是否大于或等于第二阈值，所述第二阈值为整车进入制动模式的制动踏板门限；若所述制动踏板开度值大于或等于第二阈值，则基于所述整车状态信息和所述道路工况信息计算整车制动需求扭矩；若所述制动踏板开度值小于第二阈值，则基于所述整车状态信息计算整车驱动需求扭矩；

10、构建模块：用于基于所述整车制动需求扭矩或所述整车驱动需求扭矩构建扭矩分配模型；

11、分配模块：用于基于所述扭矩分配模型利用强化学习算法求解得到车辆的扭矩分配方案，并基于所述车辆的扭矩分配方案进行分配控制。

12、本发明的有益效果为：

13、本申请中，根据整车状态信息，如车速、电池参数等多元数据精准识别整车当前的状态(制动或加速)以便于控制中心进入相应的操控模式，加快了车辆驾驶控制器进行加速或制动的响应速率，以便于协调控制电机间的扭矩分配，提高电机综合工作效率。然后在相应的驾驶状态下通过整车状态信息和道路工况信息进行轴间扭矩优化分配，利用强化学习进行求解获得最优控制策略。而且，本申请可以提高车辆驾驶控制器识别驱动工况和制动工况的敏锐度和快捷度，因而可快速确定扭矩滤波的扭矩变化率以达到让齿轮与齿轮间缓慢啮合，减小过零冲击。

14、再者，在本发明中，根据制动踏板开度值对应的制动减速度的大小将制动扭矩系数设为大、中和小三个等级(对应不同的制动模式)并赋予相应的权重数，在此基础上计算的需求扭矩与预设扭矩表格(不同电机之间的相互配合控制模式以及其对应的需求扭矩)进行比对，可粗略得到扭矩分配方案以确定是单个电机工作还是多电机联合工作。而且考虑了实际行驶中的车辆，气象风速、路面粗糙程度以及上下坡等均会对车辆的减速度产生影响，根据实际的驾驶工况对机械制动扭矩进行了动态的实时跟踪，便于后期得到精准的整车制动需求扭矩，也在一定范围内对电机能量回收过程中产生的制动扭矩进行调节来进行补偿，保证最终车辆制动过程中所产生的负向加速度与需求保持一致。

15、其中，本申请利用强化学习的通过与环境的试错交互，将整车状态信息和道路工况信息作为扭矩分配模型的输入值并利用强化学习算法求解，获得扭矩最优控制策略。与传统强化学习算法以最大化累计回报函数为目标求解最优控制策略相比，本发明优化目标是最小化瞬时能耗，因此本申请中定义瞬时回报为系统瞬时能耗的相反数，不仅能提升车辆操纵稳定性、安全性，还在提高经济性以及整车能量利用率等方面极具潜力。

16、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，包括：：

2.根据权利要求1所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，若所述制动踏板开度值大于或等于第二阈值，则基于所述整车状态信息和所述道路工况信息计算整车制动需求扭矩包括：

3.根据权利要求2所述的车辆的扭矩分配的控制方法，，其特征在于，所述整车制动需求扭矩的计算公式为：

4.根据权利要求2所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，所述基于所述整车状态信息和所述道路工况信息，计算机械制动所能提供的最大扭矩包括：

5.根据权利要求4所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，所述机械制动所能提供的最大扭矩的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，若所述制动踏板开度值小于第二阈值，则基于所述整车状态信息计算整车驱动需求扭矩包括：

7.根据权利要求6所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，所述驱动需求扭矩的计算公式为：

8.根据权利要求1所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，基于所述整车制动需求扭矩或所述整车驱动需求扭矩构建扭矩分配模型包括：

9.根据权利要求8所述的车辆的扭矩分配的控制方法，其特征在于，所述扭矩分配模型的计算公式为：

10.一种车辆的扭矩分配的控制装置，其特征在于，包括用于执行权利要求1至9任一项所述的车辆的扭矩分配的控制方法的各个模块，所述模块包括获取模块、判断模块、构建模块和分配模块，其中：

技术总结
本发明提供了一种车辆的扭矩分配的控制方法及装置，涉及汽车技术领域。本申请中，根据整车状态信息，如车速、加速度、电池参数等多元数据精准识别整车当前的状态(制动或加速)以便于控制中心进入相应的操控模式，加快了车辆驾驶控制器进行加速或制动的响应速率，以便于协调控制电机间的扭矩分配，提高电机综合工作效率。然后根据整车状态信息和道路工况信息进行轴间扭矩优化分配，利用强化学习的通过与环境的试错交互，基于观测值及对系统行为的分析提高系统性能，通常以最大化累计回报函数为目标，获得最优控制策略，不仅能提升车辆操纵稳定性、安全性，还在提高经济性以及整车能量利用率等方面极具潜力。

技术研发人员：许林,杨凯富,王文丰
受保护的技术使用者：重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13