一种整车通过性提升的控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种整车通过性提升的控制方法及系统。


背景技术：

2.传统燃油车的四驱系统大多采用智能扭矩分配传动系统。该系统只能进行离散比例点的前后轴扭矩分配，且在当单轴车轮出现打滑时，因扭矩分配无法精准控制，使另外一个车轮容易跟随出现打滑现象，从而导致整车的通过能力无法发挥出来。为了提升整车通过能力，传统燃油车的常用方法是在单轴上和轴间增加差速锁装置，但该方式需要驾驶员手动设置打开和关闭，不仅对驾驶员的技巧要求高，还大大的增加了车辆的成本和设计的复杂程度。然而，传统燃油车即便是驾驶员驾驶技巧较高，也会因扭矩分配系统无法实现前后轴扭矩精准的分配，在冰雪路面上出现前轮打滑或前后轮同时打滑的现象而无法脱困。
3.对于采用分轴式的双电机驱动系统的电动车来说，目前也未发现任何针对单轴打滑的处理措施，只是在出现车轮打滑时，通过车身稳定控制系统(esp)对打滑车轮所在的轴进行降扭控制。然而，这部分被降低的扭矩会被损失掉，使得车辆无法发挥出整车通过能力，甚至于单轴车轮或双轴车轮一直打滑而无法脱困(尤其是单电机驱动的电动车)。
4.因此，亟需提供一种整车通过性提升的控制方法，可以通过技术手段取代驾驶员的精准控制来重新分配前后轴扭矩，达到使车辆轻松脱困的目的。


技术实现要素：

5.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种整车通过性提升的控制方法及系统，能够通过技术手段取代驾驶员的精准控制来重新分配前后轴扭矩，达到使车辆轻松脱困的目的，提升了车辆的整车通过性。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种整车通过性提升的控制方法，用于分轴式双电机四驱系统的车辆上，所述方法包括以下步骤：
7.获取车辆的车速及四个车轮轮速；
8.若所述车速大于等于预设的车速门限值，则根据所述四个车轮轮速，确定出车辆的当前打滑状态；其中，所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑、后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑、前后轴同时存在车轮打滑、前后轴车轮频繁交替打滑之中一种；
9.获取加速踏板深度，并结合所述车速，得到车辆的整车目标需求扭矩；
10.根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性。
11.其中，所述根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性的步骤具体包括：
12.当所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑时，若判
定所述整车目标需求扭矩大于第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第一分配比例进行前后轴扭矩分配；或
13.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第一上限值进行后轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给前轴扭矩。
14.其中，所述根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性的步骤还具体包括：
15.当所述车辆的当前打滑状态为后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第二分配比例进行前后轴扭矩分配；或
16.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第二上限值进行前轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给后轴扭矩。
17.其中，所述根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性的步骤还进一步包括：
18.当所述车辆的当前打滑状态为前后轴同时存在车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第三分配比例进行前后轴扭矩分配；或
19.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第四分配比例进行前后轴扭矩分配。
20.其中，所述根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性的步骤还进一步包括：
21.当所述车辆的当前打滑状态为前后轴车轮频繁交替打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第五分配比例进行前后轴扭矩分配；或
22.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第六分配比例进行前后轴扭矩分配。
23.本发明实施例还提供了一种整车通过性提升的控制系统，用于分轴式双电机四驱系统的车辆上，包括车速及轮速获取单元、打滑状态确定单元、目标需求扭矩计算单元和前后轴扭矩分配单元；其中，
24.所述车速及轮速获取单元，用于获取车辆的车速及四个车轮轮速；
25.所述打滑状态确定单元，用于若所述车速大于等于预设的车速门限值，则根据所述四个车轮轮速，确定出车辆的当前打滑状态；其中，所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑、后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑、前后轴同时存在车轮打滑、前后轴车轮频繁交替打滑之中一种；
26.所述目标需求扭矩计算单元，用于获取加速踏板深度，并结合所述车速，得到车辆的整车目标需求扭矩；
27.所述前后轴扭矩分配单元，用于根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性。
28.其中，所述前后轴扭矩分配单元包括：
29.第一扭矩分配分配模块，用于当所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第一分配比例进行前后轴扭矩分配；或
30.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第一上限值进行后轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给前轴扭矩。
31.其中，所述前后轴扭矩分配单元还包括：
32.第二扭矩分配分配模块，用于当所述车辆的当前打滑状态为后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第二分配比例进行前后轴扭矩分配；或
33.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第二上限值进行前轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给后轴扭矩。
34.其中，所述前后轴扭矩分配单元还包括：
35.第三扭矩分配分配模块，用于当所述车辆的当前打滑状态为前后轴同时存在车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第三分配比例进行前后轴扭矩分配；或
36.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第四分配比例进行前后轴扭矩分配。
37.其中，所述前后轴扭矩分配单元还包括：
38.第四扭矩分配分配模块，用于当所述车辆的当前打滑状态为前后轴车轮频繁交替打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第五分配比例进行前后轴扭矩分配；或
39.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第六分配比例进行前后轴扭矩分配。
40.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
41.1、本发明实现了自动识别整车需求扭矩修正的所述车辆的当前打滑状态，避免了驾驶员根据自己认知去选择是否开启通过性提升功能的问题，大大的提升了该功能的适用性，从而能够通过技术手段取代驾驶员的精准控制来重新分配前后轴扭矩，达到使车辆轻松脱困的目的；
42.2、本发明在小扭矩需求下能够通过扭矩重新分配的修正，将尽最大可能的避免车身稳定控制系统esp对打滑车轮所在轴的驱动扭矩降扭直接损失掉，对车辆的转向性和驾驶舒适性无明显影响；
43.3、本发明基于小油门就能够实现车辆的脱困，降低了驾驶员的操作要求，适应性强；
44.4、本发明无硬件的增加，不会增加车辆的成本和传动系统的设计复杂度。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
46.图1为本发明实施例提供的一种整车通过性提升的控制方法的流程图；
47.图2为本发明实施例提供的一种整车通过性提升的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
49.如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种整车通过性提升的控制方法，所述方法包括以下步骤：
50.步骤s1、获取车辆的车速及四个车轮轮速；
51.具体过程为，通过传感器检测四个车轮的轮速，并经esp系统实时上报给整车控制器(vcu)，整车控制器结合其他参数计算车辆的质心车速。
52.可以理解的是，为了确保所收集的数据有效性来实现对后续打滑工况的判别和扭矩重分配，vcu会对车速和轮速的有效性进行检测(如信号的有效性检测或参考esp对轮速检测的原始信号的有效性的判定)，将无效的车速及不满足要求的四个车轮轮速等无效数据进行丢弃。
53.步骤s2、若所述车速大于等于预设的车速门限值，则根据所述四个车轮轮速，确定出车辆的当前打滑状态；其中，所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑、后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑、前后轴同时存在车轮打滑、前后轴车轮频繁交替打滑之中一种；
54.具体过程为，根据车辆的车速和预设的车速门限值(如20m/s)来判断是否激活通过性提升扭矩比例修正功能(即进行前后轴扭矩重分配)；一旦车速大于等于预设的车速门限值时，激活；而若车速低于预设的车速门限值时，不激活(即不进行前后轴扭矩重分配)。当然，若车速无效，则也不激活。
55.此时，基于通过性提升扭矩比例修正功能激活的基础上，根据四个车轮轮速的判别条件(如某个车轮的滑移率高于一定值时判定该车轮打滑，前后轮设置的一定值可相同或相异)，得到车辆的当前打滑状态，具体包括以下四种：前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑、后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑、前后轴同时存在车轮打滑以及前后轴车轮频繁交替打滑。
56.可以理解的是，通过不同标志位的激活状态来表示上述四种打滑状态，例如设置前轮标志位ftcs和后轮rtcs来表示。当至少有一个前轮打滑时，则将ftcs的激活状态置为1；当至少有一个后轮出现打滑时，则将rtcs的激活状态置为1。
57.因此，前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑可以表示为ftcs激活，置为1，rtcs不激活，置为0；后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑可以表示为ftcs不激活，置为0，rtcs激活，置为1；前后轴同时存在车轮打滑可以表示为ftcs和rtcs同时激活，置为1；
前后轴车轮频繁交替打滑可以表示为ftcs和rtcs在一定的时间窗口(如2s～3s)内交替激活，在0和1之间转换次数超过预设次数(如3次)。
58.步骤s3、获取加速踏板深度，并结合所述车速，得到车辆的整车目标需求扭矩；
59.具体过程为，获取加速踏板深度(即加速度踏板开度大于预设值0)，并根据车速和加速踏板深度在预设的驱动扭矩表中，查表得到整车目标需求扭矩。
60.步骤s4、根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性。
61.具体过程为，根据上述四种打滑状态，对整车目标需求扭矩进行相应的分配，以实现车辆前后轴扭矩修正来提升整车通过性，具体如下：
62.(1)当车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑时，若判定整车目标需求扭矩大于第一预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第一分配比例进行前后轴扭矩分配；或
63.若判定整车目标需求扭矩小于等于第一预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩先按照预设的第一上限值进行后轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给前轴扭矩。
64.(2)当车辆的当前打滑状态为后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑时，若判定整车目标需求扭矩大于第二预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第二分配比例进行前后轴扭矩分配；或
65.若判定整车目标需求扭矩小于等于第二预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩先按照预设的第二上限值进行前轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给后轴扭矩。
66.(3)当车辆的当前打滑状态为前后轴同时存在车轮打滑时，若判定整车目标需求扭矩大于第三预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第三分配比例进行前后轴扭矩分配；或
67.若判定整车目标需求扭矩小于等于第三预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第四分配比例进行前后轴扭矩分配。
68.(4)当车辆的当前打滑状态为前后轴车轮频繁交替打滑时，若判定整车目标需求扭矩大于第四预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第五分配比例进行前后轴扭矩分配；或
69.若判定整车目标需求扭矩小于等于第四预设扭矩门限值，则将整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第六分配比例进行前后轴扭矩分配。
70.应当说明的是，vcu根据整车设定的需要无条件通过的低附边界路面的附着系数、低附路面的爬坡能力、当前驾驶员的目标需求扭矩、车速和整车的质量等参数来标定基础分配比例的修正值，包括第一上限值、第二上限值、第一至第六分配比例。在应用场景中，驾驶员为避免陷入打滑状态，往往会通过踩踏油门踏板来加速通过；此时，vcu在判定车辆的车速在高于预设的车速门限值时，会根据油门踏板和车速计算出整车目标需求扭矩，并进一步根据车辆的当前打滑状态，将整车目标需求扭矩在前后轴上进行扭矩重分配，使得车辆能快速摆脱当前打滑状态而实现提升整车通过性。
71.应当说明的是，本发明实施例中提供的整车通过性提升的控制方法，前轴扭矩和后轴扭矩分别对应输出至前后轴驱动电机上。
72.如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种整车通过性提升的控制系统，用于分
轴式双电机四驱系统的车辆上，包括车速及轮速获取单元110、打滑状态确定单元120、目标需求扭矩计算单元130和前后轴扭矩分配单元140；其中，
73.所述车速及轮速获取单元110，用于获取车辆的车速及四个车轮轮速；
74.所述打滑状态确定单元120，用于若所述车速大于等于预设的车速门限值，则根据所述四个车轮轮速，确定出车辆的当前打滑状态；其中，所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑、后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑、前后轴同时存在车轮打滑、前后轴车轮频繁交替打滑之中一种；
75.所述目标需求扭矩计算单元130，用于获取加速踏板深度，并结合所述车速，得到车辆的整车目标需求扭矩；
76.所述前后轴扭矩分配单元140，用于根据所述车辆的当前打滑状态，将所述整车目标需求扭矩进行前后轴扭矩分配，以提升整车的通过性。
77.其中，所述前后轴扭矩分配单元140包括：
78.第一扭矩分配分配模块1401，用于当所述车辆的当前打滑状态为前轴至少一个车轮打滑而后轴无车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第一分配比例进行前后轴扭矩分配；或
79.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第一预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第一上限值进行后轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给前轴扭矩。
80.其中，所述前后轴扭矩分配单元140还包括：
81.第二扭矩分配分配模块1402，用于当所述车辆的当前打滑状态为后轴至少一个车轮打滑而前轴无车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第二分配比例进行前后轴扭矩分配；或
82.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第二预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩先按照预设的第二上限值进行前轴扭矩分配，再将剩余的扭矩分配给后轴扭矩。
83.其中，所述前后轴扭矩分配单元140还包括：
84.第三扭矩分配分配模块1403，用于当所述车辆的当前打滑状态为前后轴同时存在车轮打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第三分配比例进行前后轴扭矩分配；或
85.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第三预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第四分配比例进行前后轴扭矩分配。
86.其中，所述前后轴扭矩分配单元140还包括：
87.第四扭矩分配分配模块1404，用于当所述车辆的当前打滑状态为前后轴车轮频繁交替打滑时，若判定所述整车目标需求扭矩大于第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第五分配比例进行前后轴扭矩分配；或
88.若判定所述整车目标需求扭矩小于等于所述第四预设扭矩门限值，则将所述整车目标需求扭矩按照前轴扭矩和后轴扭矩预先形成的第六分配比例进行前后轴扭矩分配。
89.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
90.1、本发明实现了自动识别整车需求扭矩修正的所述车辆的当前打滑状态，避免了驾驶员根据自己认知去选择是否开启通过性提升功能的问题，大大的提升了该功能的适用性，从而能够通过技术手段取代驾驶员的精准控制来重新分配前后轴扭矩，达到使车辆轻松脱困的目的；
91.2、本发明在小扭矩需求下能够通过扭矩重新分配的修正，将尽最大可能的避免车身稳定控制系统esp对打滑车轮所在轴的驱动扭矩降扭直接损失掉，对车辆的转向性和驾驶舒适性无明显影响；
92.3、本发明基于小油门就能够实现车辆的脱困，降低了驾驶员的操作要求，适应性强；
93.4、本发明无硬件的增加，不会增加车辆的成本和传动系统的设计复杂度。
94.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
95.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
96.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。