[發明專利]一種前后雙電機四驅車輛軸間扭矩分配方法

有效

• 申請號: 201910282643.2
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN110014851B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 李超;吳愛彬;趙永強
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L15/32
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

1.一種前后雙電機四驅車輛軸間扭矩分配方法，其特征在于，包括：

步驟一、獲取車輛當前參數，包括車輛縱向加速度、道路坡度、需求扭矩、車輛駕駛模式；

步驟二、依據駕駛員的駕駛模式以及車輛實際行駛工況，自動的選擇車輛前后軸電機驅動扭矩的分配方式，依據前后軸電機效率或縱向驅動性能來分配軸間扭矩分配系數i:

首先檢測駕駛員的需求扭矩，

1)當檢測到需求扭矩大于零時，根據駕駛模式及車輛模式的不同自動地選擇軸間扭矩分配方式:

1.1)當檢測到駕駛員有驅動需求時，首先判斷坡度的影響，當坡度大于某一閾值θ_p時，自動選擇依據電機驅動性能方式來分配軸間驅動扭矩；

1.2)否則判斷車輛的駕駛模式的影響:

駕駛員選擇Sport模式時，選擇依據電機驅動性能方式來分配軸間驅動扭矩；

當駕駛員選擇Eco模式時，自動選擇依據電機效率方式來分配軸間驅動扭矩；

當駕駛員選擇Normal模式時，結合車輛實際的加速度與最大加速度的關系來確定扭矩分配方式：如果車輛實際加速度a_act與最大加速度a_max比例超過某一閾值k時，選擇依據電機驅動性能方式來分配軸間驅動扭矩；否則選擇依據電機效率方式來分配軸間驅動扭矩；

所述車輛最大加速度a_max的計算方法為：

時刻采集車輛的縱向加速度a_x與側向加速度a_y，并以此計算出車輛實際的總加速度a_act:

當車輛在行駛過程中有ESP介入時，將介入時刻計算出的加速度作為車輛最大加速度a_max并存儲；當ESP未介入時，將計算出的總加速度a_act與上一時刻存儲的最大加速度比較，如果總加速度a_act大于上一時刻最大加速度，則將此時車輛的加速度作為車輛最大加速度a_max，否則，維持上一時刻所存儲的最大加速度a_max；

2)當檢測到駕駛員有減速請求時，選擇依據電機驅動性能方式來分配前后軸軸間驅動扭矩。

2.如權利要求1所述的一種前后雙電機四驅車輛軸間扭矩分配方法，其特征在于，所述軸間扭矩分配系數i指后軸電機輸出扭矩占前后電機輸出總扭矩的比例，結合駕駛員需求扭矩T_req和軸間扭矩分配系數i得到前后軸電機各自的驅動扭矩：

式中，T_r表示后軸電機的輸出扭矩，T_f表示前后電機的輸出扭矩。

3.如權利要求1所述的一種前后雙電機四驅車輛軸間扭矩分配方法，其特征在于，所述依據電機效率方式來分配軸間驅動扭矩,采用依據電機效率計算軸間扭矩分配系數的效率MAP的制定方法:

按照電機效率分配的原則如下式:

式中，T_f表示前軸電機輸出扭矩，Nm；T_req表示駕駛員總的需求扭矩，Nm；T_r表示后軸電機輸出扭矩，Nm；i表示軸間扭矩分配系數；N表示電機轉速，r/min；P_f，P_r分別表示前后軸電機的輸出功率，kw；η_f，η_r分別表示前后軸電機的工作效率；P_req表示前后軸電機總的輸出功率，kw；

引入容忍度的約束條件,定義如下：

式中，tolerance表示離線標定過程中的容忍度閾值，P_{req_best}表示在某一工作點下最優分配系數所對應的總的輸出功率；P_{req_T}表示在滿足一定的容許度約束條件下的總的輸出功率,即在前后電機總的輸出功率在滿足一定容忍度的情況下即認為該分配系數為最優；

選擇某一固定的容忍度閾值，通過給定不同的車速與需求扭矩，即可得到效率MAP；

經過查表濾波得到的分配系數i需要進行濾波限制得到前后軸電機的分配系數，如果計算得到的某一軸電機扭矩超過了該軸電機的能力限制，為了滿足駕駛員的駕駛需求，則將超過的扭矩向另一軸轉移，最終確保分配給兩軸的扭矩均不超過各自電機能力限制。

4.如權利要求1所述的一種前后雙電機四驅車輛軸間扭矩分配方法，其特征在于，所述依據電機驅動性能方式來分配軸間驅動扭矩,采用依據電機驅動性能計算軸間扭分配系數的性能MAP的制定方法:

考慮車輛縱向加速度以及道路坡度引起的軸荷轉移問題，保證扭矩分配系數按照軸荷分配，通過離線計算，得到性能MAP；

對性能MAP得到的分配系數進行濾波，根據駕駛員需求扭矩與濾波之后的分配系數就可以得到前后電機各自的輸出扭矩，最后對各電機輸出扭矩進行限制，保證每個軸的電機輸出扭矩在能力范圍內，當某軸電機由于能力限制導致無法響應扭矩時，會自動轉移至另一軸，保證在電機輸出扭矩的能力范圍內，最大限度響應駕駛員的需求扭矩。