四轮驱动车辆的驱动控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

文档序号:31322759发布日期:2022-08-31 02:58阅读:78来源:国知局
四轮驱动车辆的驱动控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

1.本技术涉及车辆驱动控制技术领域,尤其涉及一种四轮驱动车辆的驱动控制方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术:

2.目前,车辆在驱动工况下,例如起步或者加速时,由于不同路面的附着系数不同,可能发生车轮打滑,在起步或加速过快时,车轮打滑尤其容易发生,影响车辆的稳定性,增加了车辆的操控风险。
3.随着电驱动系统技术的发展和成本优化,电驱动系统功率和峰值扭矩得到了质的提升。在提升用户对车辆加速性能的体验的同时,也带来车辆在大加速踏板起步过程中车辆容易打滑的问题。对于四轮驱动车辆,该问题体现的尤为明显。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种四轮驱动车辆的驱动控制方法、装置、车辆及存储介质,以解决车辆在起步或加速时车轮打滑影响车辆稳定性的问题。
5.第一方面,本技术提供了一种四轮驱动车辆的驱动控制方法,包括:
6.在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
7.获取打滑驱动轮的垂直载荷;
8.基于所述实际附着系数和所述垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;
9.向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,所述降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩;
10.若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,所述制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。
11.在一种可能的实现方式中,在向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后还包括:
12.获取打滑驱动轮的实际输出扭矩;
13.计算所述实际输出扭矩与所述实际防滑扭矩之差,得到防滑制动扭矩;
14.相应的,所述制动请求用于指示制动机构向打滑驱动轮提供所述防滑制动扭矩以降低打滑驱动轮的转速。
15.在一种可能的实现方式中,所述在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数包括:
16.在驱动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮的滑转率;
17.获取打滑驱动轮所在路面的路面类型;
18.从预设的第二对照表中查找与滑转率、打滑驱动轮所在路面的路面类型对应的驱动附着系数,并将所述驱动附着系数作为打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
19.其中,所述第二对照表存储有多种不同路面类型、滑转率和驱动附着系数的对应
关系。
20.在一种可能的实现方式中,在所述在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数之前还包括:
21.获取待行驶路面的理想附着系数;
22.获取驱动轮的垂直载荷;
23.基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩,并将所述理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩。
24.在一种可能的实现方式中,所述基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩,并将所述理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩包括:
25.基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩;
26.将所述理想防滑扭矩按照预设的前后轮扭矩分配策略进行修正,得到前轮理想防滑扭矩和后轮理想防滑扭矩;
27.在坡道驱动工况下,将所述前轮理想防滑扭矩设定为前驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩,将所述后轮理想防滑扭矩设定为后驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩;
28.其中,若为上坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩;若为下坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩。
29.在一种可能的实现方式中,在所述基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩之后还包括:
30.若打滑驱动轮为前驱动轮,则计算所述实际防滑扭矩与所述前轮理想防滑扭矩之差,作为后轮修正扭矩;向后驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述后轮理想防滑扭矩和所述后轮修正扭矩之和;
31.若打滑驱动轮为后驱动轮,则计算所述实际防滑扭矩与所述后轮理想防滑扭矩之差,作为前轮修正扭矩;向前驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述前轮理想防滑扭矩和所述前轮修正扭矩之和。
32.在一种可能的实现方式中,所述获取待行驶路面的理想附着系数包括:
33.获取待行驶路面的路面类型;
34.从预设的第一对照表中查找与所述路面类型对应的滑动附着系数,将所述滑动附着系数作为待行驶路面的理想附着系数;
35.其中,所述第一对照表存储有多种不同路面类型和滑动附着系数的对应关系。
36.在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
37.在转向驱动工况下,获取转向信号,所述转向信号包括转向不足信号和转向过度信号,所述转向驱动工况包括左转向驱动工况和右转向驱动工况;
38.相应的,所述向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求包括:
39.在左转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以左后轮作为所述打滑驱动轮,向左后轮对应的驱动电机发送降扭请求;
40.在左转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则以右前轮作为所述打滑驱动轮,向右前轮对应的驱动电机发送降扭请求;
41.在右转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以右后轮作为所述打滑驱动轮,向右后轮对应的驱动电机发送降扭请求;
42.在右转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则向左前轮作为所述打滑驱动轮,向左前轮对应的驱动电机发送降扭请求。
43.第二方面,本技术提供了一种四轮驱动车辆的驱动控制装置,包括:
44.第一获取单元,用于在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
45.第二获取单元,用于获取打滑驱动轮的垂直载荷;
46.第一计算单元,用于基于第一获取单元计算得到的实际附着系数和第二获取单元获取的垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;
47.第一控制单元,用于向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,所述降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为第一计算单元计算得到的实际防滑扭矩;
48.第二控制单元,用于在第一控制单元向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,所述制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。
49.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
50.第三获取单元,用于在第一控制单元向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,获取打滑驱动轮的实际输出扭矩;
51.第二计算单元,用于计算第三获取单元获取的实际输出扭矩与第一计算单元计算的实际防滑扭矩之差,得到防滑制动扭矩;
52.相应的,第二控制单元向打滑驱动轮对应的制动机构发送的制动请求用于指示制动机构向打滑驱动轮提供所述防滑制动扭矩以降低打滑驱动轮的转速。
53.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
54.第三计算单元,用于在驱动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮的滑转率;
55.第四获取单元,用于获取打滑驱动轮所在路面的路面类型;
56.相应的,第一获取单元具体用于,从预设的第二对照表中查找与滑转率、打滑驱动轮所在路面的路面类型对应的驱动附着系数,并将所述驱动附着系数作为打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
57.其中,所述第二对照表存储有多种不同路面类型、滑转率和驱动附着系数的对应关系。
58.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
59.第五获取单元,用于在第一获取单元获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数之前,获取待行驶路面的理想附着系数;
60.第六获取单元,用于获取驱动轮的垂直载荷;
61.第四计算单元,用于基于第五获取单元获取的理想附着系数和第六获取单元获取的驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩,并将该理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩。
62.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
63.扭矩修正单元,用于将第四计算单元计算的理想防滑扭矩按照预设的前后轮扭矩
分配策略进行修正,得到前轮理想防滑扭矩和后轮理想防滑扭矩;
64.第四计算单元还用于,在坡道驱动工况下,将扭矩修正单元修正得到的前轮理想防滑扭矩设定为前驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩,将扭矩修正单元修正得到的后轮理想防滑扭矩设定为后驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩;
65.其中,若为上坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩;若为下坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩。
66.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
67.第三控制单元,用于在打滑驱动轮为前驱动轮时,计算第一计算单元得到的实际防滑扭矩与扭矩修正单元得到的前轮理想防滑扭矩之差,作为后轮修正扭矩;并向后驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述后轮理想防滑扭矩和所述后轮修正扭矩之和;
68.第四控制单元,用于在打滑驱动轮为后驱动轮时,计算第一计算单元得到的实际防滑扭矩与扭矩修正单元得到的后轮理想防滑扭矩之差,作为前轮修正扭矩;向前驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述前轮理想防滑扭矩和所述前轮修正扭矩之和。
69.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
70.第七获取单元,用于获取待行驶路面的路面类型;
71.第五获取单元具体用于,从预设的第一对照表中查找与第七获取单元获取的路面类型对应的滑动附着系数,将所述滑动附着系数作为待行驶路面的理想附着系数;
72.其中,所述第一对照表存储有多种不同路面类型和滑动附着系数的对应关系。
73.在一种可能的实现方式中,驱动控制装置还包括:
74.第八获取单元,用于在转向驱动工况下,获取转向信号,所述转向信号包括转向不足信号和转向过度信号,所述转向驱动工况包括左转向驱动工况和右转向驱动工况;
75.相应的,第一控制单元具体用于:
76.在左转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以左后轮作为所述打滑驱动轮,向左后轮对应的驱动电机发送降扭请求;
77.在左转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则以右前轮作为所述打滑驱动轮,向右前轮对应的驱动电机发送降扭请求;
78.在右转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以右后轮作为所述打滑驱动轮,向右后轮对应的驱动电机发送降扭请求;
79.在右转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则向左前轮作为所述打滑驱动轮,向左前轮对应的驱动电机发送降扭请求。
80.第三方面,本技术提供了一种车辆,包括控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
81.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
82.本技术在驱动工况下检测到驱动轮打滑时,通过获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;获取打滑驱动轮的垂直载荷;基于实际附着系数和垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩;若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。可见,本技术一方面根据当前路面情况计算实际防滑扭矩,降低驱动电机向打滑驱动轮施加的扭矩来使得打滑驱动轮摆脱打滑状态,另一方面在降扭仍未使打滑驱动轮摆脱打滑状态时,通过制动机构向打滑驱动轮进行制动以降低打滑驱动轮的转速,能够控制打滑驱动轮及时的恢复正常,从而提升车辆的稳定性,降低车辆操控风险。
附图说明
83.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,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技术的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
84.图1是本技术实施例提供的四轮驱动车辆控制系统的硬件组成示意图;
85.图2是本技术实施例提供的四轮驱动车辆的驱动控制方法的实现流程图;
86.图3是本技术实施例提供的四轮驱动车辆的驱动控制装置的结构示意图;
87.图4是本技术实施例提供的车辆的控制器的示意图。
具体实施方式
88.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
89.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
90.图1是本技术实施例提供的四轮驱动车辆控制系统的一种硬件组成示意图;如图1所示,四轮驱动车辆控制系统包括一个整车控制器10、四个电机控制器(11、12、13、14)、四个驱动电机(21、22、23、24)、四个线控制动(51、52、53、54)和四个驱动轮(61、62、63、64)。其中,对于每个驱动轮,相应配置一个驱动电机和一个电机控制器。整车控制器10通过电机控制器向驱动电机发送请求,控制驱动电机的扭矩输出。
91.在另外的一些实施例中,也可以采用两个电机控制器,即两个前轮共用一个电机控制器,两个后轮共用一个电机控制器。
92.本技术实施例的执行主体可以是整车控制器10。
93.参见图2,其示出了本技术实施例提供的四轮驱动车辆的驱动控制方法的实现流程图,详述如下:
94.在步骤201中、在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
95.附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小,是附着力与车轮法向(与路面垂直的方向)压力的比值。粗略计算中可以看成是轮胎和路面之间的静摩擦系数。附着系数与路面和轮胎相关,附着系数越大,可利用的附着力就越大,汽车就越不容易打滑。
96.驱动工况是指车辆起步或加速的工况,车辆在起步和加速时,由于轮胎在不同类型路面的附着系数不同,在附着系数较小时,容易发生打滑。
97.在本技术实施例中,整车控制器可以根据车轮的转速、滚动半径以及车辆当前的速度进行计算来判断车轮是否打滑,比如,当某车轮的转速乘以其滚动半径大于该车轮的水平向速度时,可以判定该车轮发生了打滑。
98.可选的,在一个实施例中,上述步骤201可以通过以下步骤实现:
99.在驱动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮的滑转率;
100.获取打滑驱动轮所在路面的路面类型;
101.从预设的第二对照表中查找与滑转率、打滑驱动轮所在路面的路面类型对应的驱动附着系数,并将所述驱动附着系数作为打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
102.其中,所述第二对照表存储有多种不同路面类型、滑转率和驱动附着系数的对应关系。
103.在本技术实施例中,滑转率是指车辆在加速起步时车轮的滑转程度,滑转率可以通过以下公式计算得到:
[0104][0105]
其中,s表示滑转率,r表示车轮的滚动半径(米),w表示车轮的转动角速度(弧度每秒),v表示车轮中心的纵向速度(米每秒)。
[0106]
另外,滑转率一定程度上也反映了车轮是否打滑,在一些实现方式中,还可以直接计算车轮的滑转率,在车轮滑转率小于设定阈值时,判定其未打滑,在滑转率不小于设定阈值时,判定其打滑。
[0107]
在本技术实施例中,可以通过摄像头拍摄路面图像,进而通过图像分析识别得到打滑驱动轮所在路面的路面类型。
[0108]
在本技术实施例中,预先存储有多种不同路面类型、滑转率和驱动附着系数的对应关系的对照表,各对应关系可以通过对多种类型的路面进行测试试验得到。例如,可以针对雪地路、湿混凝土路、干沥青路等不同类型的路面分别试验获得上述对应关系。在确定了滑转率和路面类型之后,可以通过查表法确定打滑驱动轮所在路面的实际附着系数。
[0109]
在步骤202中、获取打滑驱动轮的垂直载荷;
[0110]
在本技术实施例中,轮胎的垂直载荷可以是车辆的固有参数,可以直接获取,也可以通过现有技术中的其它方式计算得到。
[0111]
在步骤203中、基于所述实际附着系数和所述垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;
[0112]
在本技术实施例中,实际防滑扭矩可以理解为车轮在相应路面上不会发生打滑的最大扭矩,也即,若驱动轮被施加的扭矩大于实际防滑扭矩,则在相应的路面会发生打滑。实际防滑扭矩可以根据实际附着系数和垂直载荷计算得到,例如,实际防滑扭矩可以是实际附着系数和垂直载荷的乘积。
[0113]
在步骤204中、向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,所述降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩;
[0114]
在本技术实施例中,由于打滑是由于当前对驱动轮施加的扭矩大于其实际防滑扭矩而导致的,故可以向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,以指示其驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩,从而可以使得打滑驱动轮不再打滑。
[0115]
在步骤205中、若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,所述制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。
[0116]
在本技术实施例中,在向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,由于一些原因的影响,可能打滑驱动轮对应的驱动电机的实际输出扭矩扔在实际防滑扭矩之上,该情况下打滑驱动轮仍会处于打滑状态,未恢复正常。
[0117]
若打滑驱动轮未恢复正常(仍打滑),则可以向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,以指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。示例性的,可以利用线控技术向图1所示的线控制动(31、32、33、34)发送指令,以驱动和控制制动机构对打滑驱动轮产生相应的制动力,降低打滑驱动轮的转速,从而使打滑驱动轮从打滑状态恢复至正常不打滑的状态。
[0118]
由上可知,本技术在驱动工况下检测到驱动轮打滑时,通过获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;获取打滑驱动轮的垂直载荷;基于实际附着系数和垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩;若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。可见,本技术一方面根据当前路面情况计算实际防滑扭矩,降低驱动电机向打滑驱动轮施加的扭矩来使得打滑驱动轮摆脱打滑状态,另一方面在降扭仍未使打滑驱动轮摆脱打滑状态时,通过制动机构向打滑驱动轮进行制动以降低打滑驱动轮的转速,能够控制打滑驱动轮及时的恢复正常,从而提升车辆的稳定性,降低车辆操控风险。
[0119]
可选的,在一种实施例中,上述步骤205具体还可以包括:若打滑驱动轮未恢复正常,则获取打滑驱动轮的实际输出扭矩;计算所述实际输出扭矩与所述实际防滑扭矩之差,得到防滑制动扭矩;
[0120]
相应的,所述制动请求用于指示制动机构向打滑驱动轮提供所述防滑制动扭矩以降低打滑驱动轮的转速。
[0121]
在本技术实施例中,在向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,若打滑驱动轮未恢复正常,则可以获取打滑驱动轮的实际输出扭矩,此时实际输出扭矩应当是大于实际防滑扭矩,可以计算实际输出扭矩与实际防滑扭矩之差,将实际输出扭矩与实际防滑扭矩之差作为防滑制动扭矩,通过向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,指示驱动机构向打滑驱动轮施加防滑制动扭矩以降低打滑驱动轮的转速。
[0122]
在本实施例中,针对打滑驱动轮不能实际执行实际防滑扭矩的情形,通过将其不能执行的扭矩部分转换为制动控制,利用制动机构辅助控制打滑驱动轮进行减速,从而可以更好的控制打滑驱动轮恢复正常。
[0123]
可选的,本技术还提供了在转向驱动工况下进行驱动防滑控制的实施例,具体如下:在转向驱动工况下,获取转向信号,所述转向信号包括转向不足信号和转向过度信号,所述转向驱动工况包括左转向驱动工况和右转向驱动工况;
[0124]
相应的,所述向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求包括:在左转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以左后轮作为所述打滑驱动轮,向左后轮对应的驱动电机发送降扭请求;在左转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则以右前轮作为所述打滑驱动轮,向右前轮对应的驱动电机发送降扭请求;在右转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以右后轮作为所述打滑驱动轮,向右后轮对应的驱动电机发送降扭请求;在右转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则向左前轮作为所述打滑驱动轮,向左前轮对应的驱动电机发送降扭请求。
[0125]
在本实施例中,转向驱动工况下,可以通过转向信号来判定打滑驱动轮,通过对相应的打滑驱动轮执行上述降扭操作以及制动操作,来实现转向驱动工况下对车轮打滑的控制。
[0126]
可选的,本技术还提供一种车辆预防滑策略的实施例,该实施例的步骤可以实施在上述步骤201之前,具体可以包括:获取待行驶路面的理想附着系数;
[0127]
获取驱动轮的垂直载荷;基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩,并将所述理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩。
[0128]
附着系数的最大值是峰值附着系数,车辆抱死滑动时的附着系数称为滑动附着系数,本技术实施例以滑动附着系数作为理想附着系数结合驱动轮的垂直载荷来计算获得计算驱动轮的理想防滑扭矩,进而将该理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩,通过该最大输出扭矩的设置可以保障车辆在通常情况下不易发生打滑。
[0129]
可选的,上述获取待行驶路面的理想附着系数的实现方式可以包括:获取待行驶路面的路面类型;从预设的第一对照表中查找与所述路面类型对应的滑动附着系数,将所述滑动附着系数作为待行驶路面的理想附着系数;其中,所述第一对照表存储有多种不同路面类型和滑动附着系数的对应关系。
[0130]
在本实施例中,可以通过摄像头拍摄待行驶路面,进而通过图像分析识别获得待行驶路面的路面类型。通过预先测试试验获得多种不同路面类型和滑动附着系数的对应关系并存储为第一对照表,进而可以根据待行驶路面的路面类型从第一对照表中查找获得待行驶路面的理想附着系数。
[0131]
在本实施例中,路面类型可以包括:沥青或混凝土(干)路,对应的滑动附着系数可以为0.75;沥青(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.45-0.6;混凝土(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.7;砾石路,对应的滑动附着系数可以为0.55;土(干)路,对应的滑动附着系数可以为0.65;土(湿)路,对应的滑动附着系数可以为0.4-0.5;雪(压紧)路,对应的滑动附着系数可以为0.15;冰路,对应的滑动附着系数可以为0.07。
[0132]
可选的,本技术还提供了一种针对坡道工况对理想防滑扭矩进行前后轮分配的实施例,具体可以包括:基于所述理想附着系数和驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩;将所述理想防滑扭矩按照预设的前后轮扭矩分配策略进行修正,得到前轮理想防滑扭矩和后轮理想防滑扭矩;在坡道驱动工况下,将所述前轮理想防滑扭矩设定为前驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩,将所述后轮理想防滑扭矩设定为后驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩。
[0133]
其中,若为上坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩;若为下坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩小于所述
理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩。
[0134]
关于前后轮扭矩分配策略,示例性的,上坡情况下,前后轮分配比例可以为4:6,也即,若整车需要100牛的驱动力,则上坡时分配前轮施加40牛,后轮施加60牛。相应的,上坡情况下,前后轮分配比例可以为6:4,也即,若整车需要100牛的驱动力,则下坡时分配前轮施加60牛,后轮施加40牛。
[0135]
针对前后轮扭矩分配策略,在坡道工况,也可以将理想防滑扭矩按相应策略进行前后轮的分配,以适应相应的工况。
[0136]
进一步的,针对上一实施例,本实施例还提供了坡道驱动工况下除针对打滑驱动轮进行相应的降扭之外,还可以针对打滑驱动轮的相对轮(前轮与后轮的相对关系)进行相应的升扭,从而保证在防滑的同时不对驾驶员总期望扭矩的执行进行衰减,以便更快的使车辆脱困打滑工况。具体可以包括:
[0137]
若打滑驱动轮为前驱动轮,则计算所述实际防滑扭矩与所述前轮理想防滑扭矩之差,作为后轮修正扭矩;向后驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述后轮理想防滑扭矩和所述后轮修正扭矩之和;
[0138]
若打滑驱动轮为后驱动轮,则计算所述实际防滑扭矩与所述后轮理想防滑扭矩之差,作为前轮修正扭矩;向前驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述前轮理想防滑扭矩和所述前轮修正扭矩之和。
[0139]
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0140]
以下为本技术的装置实施例,对于其中未详尽描述的细节,可以参考上述对应的方法实施例。
[0141]
图3示出了本技术实施例提供的四轮驱动车辆的驱动控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本技术实施例相关的部分,详述如下:
[0142]
如图3所示,驱动控制装置3可以包括:第一获取单元31,第二获取单元32,第一计算单元33,第一控制单元34和第二控制单元35。
[0143]
第一获取单元31,用于在驱动工况下若驱动轮打滑,则获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;
[0144]
第二获取单元32,用于获取打滑驱动轮的垂直载荷;
[0145]
第一计算单元33,用于基于第一获取单元31计算得到的实际附着系数和第二获取单元32获取的垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;
[0146]
第一控制单元34,用于向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,所述降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为第一计算单元33计算得到的实际防滑扭矩;
[0147]
第二控制单元35,用于在第一控制单元34向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,所述制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。
[0148]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0149]
第三获取单元,用于在第一控制单元34向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求之后,获取打滑驱动轮的实际输出扭矩;
[0150]
第二计算单元,用于计算第三获取单元获取的实际输出扭矩与第一计算单元33计算的实际防滑扭矩之差,得到防滑制动扭矩;
[0151]
相应的,第二控制单元35向打滑驱动轮对应的制动机构发送的制动请求用于指示制动机构向打滑驱动轮提供所述防滑制动扭矩以降低打滑驱动轮的转速。
[0152]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0153]
第三计算单元,用于在驱动工况下若驱动轮打滑,则计算打滑驱动轮的滑转率;
[0154]
第四获取单元,用于获取打滑驱动轮所在路面的路面类型;
[0155]
相应的,第一获取单元31具体用于,从预设的第二对照表中查找与滑转率、打滑驱动轮所在路面的路面类型对应的驱动附着系数,并将所述驱动附着系数作为打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;其中,第二对照表存储有多种不同路面类型、滑转率和驱动附着系数的对应关系。
[0156]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0157]
第五获取单元,用于在第一获取单元31获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数之前,获取待行驶路面的理想附着系数;
[0158]
第六获取单元,用于获取驱动轮的垂直载荷;
[0159]
第四计算单元,用于基于第五获取单元获取的理想附着系数和第六获取单元获取的驱动轮的垂直载荷计算驱动轮的理想防滑扭矩,并将该理想防滑扭矩设定为驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩。
[0160]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0161]
扭矩修正单元,用于将第四计算单元计算的理想防滑扭矩按照预设的前后轮扭矩分配策略进行修正,得到前轮理想防滑扭矩和后轮理想防滑扭矩;
[0162]
第四计算单元还用于,在坡道驱动工况下,将扭矩修正单元修正得到的前轮理想防滑扭矩设定为前驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩,将扭矩修正单元修正得到的后轮理想防滑扭矩设定为后驱动轮对应驱动电机的最大输出扭矩;
[0163]
其中,若为上坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩;若为下坡工况,则所述后轮理想防滑扭矩小于所述理想防滑扭矩,所述前轮理想防滑扭矩大于所述理想防滑扭矩。
[0164]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0165]
第三控制单元,用于在打滑驱动轮为前驱动轮时,计算第一计算单元33得到的实际防滑扭矩与扭矩修正单元得到的前轮理想防滑扭矩之差,作为后轮修正扭矩;并向后驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述后轮理想防滑扭矩和所述后轮修正扭矩之和;
[0166]
第四控制单元,用于在打滑驱动轮为后驱动轮时,计算第一计算单元33得到的实际防滑扭矩与扭矩修正单元得到的后轮理想防滑扭矩之差,作为前轮修正扭矩;向前驱动轮对应的驱动电机发送升扭请求,以将该驱动电机的最大输出扭矩增加至所述前轮理想防滑扭矩和所述前轮修正扭矩之和。
[0167]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0168]
第七获取单元,用于获取待行驶路面的路面类型;
[0169]
第五获取单元具体用于,从预设的第一对照表中查找与第七获取单元获取的路面
类型对应的滑动附着系数,将所述滑动附着系数作为待行驶路面的理想附着系数;其中,所述第一对照表存储有多种不同路面类型和滑动附着系数的对应关系。
[0170]
可选的,驱动控制装置3还可以包括:
[0171]
第八获取单元,用于在转向驱动工况下,获取转向信号,所述转向信号包括转向不足信号和转向过度信号,所述转向驱动工况包括左转向驱动工况和右转向驱动工况;
[0172]
相应的,第一控制单元34具体用于:
[0173]
在左转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以左后轮作为所述打滑驱动轮,向左后轮对应的驱动电机发送降扭请求;在左转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则以右前轮作为所述打滑驱动轮,向右前轮对应的驱动电机发送降扭请求;在右转向行驶工况下,若接收到转向不足信号,则以右后轮作为所述打滑驱动轮,向右后轮对应的驱动电机发送降扭请求;在右转向行驶工况下,若接收到转向过度信号,则向左前轮作为所述打滑驱动轮,向左前轮对应的驱动电机发送降扭请求。
[0174]
由上可知,本技术在驱动工况下检测到驱动轮打滑时,通过获取打滑驱动轮所在路面的实际附着系数;获取打滑驱动轮的垂直载荷;基于实际附着系数和垂直载荷计算打滑驱动轮的实际防滑扭矩;向打滑驱动轮对应的驱动电机发送降扭请求,降扭请求用于指示驱动电机将其最大输出扭矩限制为所述实际防滑扭矩;若打滑驱动轮未恢复正常,则向打滑驱动轮对应的制动机构发送制动请求,制动请求用于指示制动机构降低打滑驱动轮的转速。可见,本技术一方面根据当前路面情况计算实际防滑扭矩,降低驱动电机向打滑驱动轮施加的扭矩来使得打滑驱动轮摆脱打滑状态,另一方面在降扭仍未使打滑驱动轮摆脱打滑状态时,通过制动机构向打滑驱动轮进行制动以降低打滑驱动轮的转速,能够控制打滑驱动轮及时的恢复正常,从而提升车辆的稳定性,降低车辆操控风险。
[0175]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,其具有程序代码,该程序代码在相应的处理器、控制器、计算装置或车辆中运行时执行上述任一个四轮驱动车辆的驱动控制方法实施例中的步骤,例如图2所示的步骤201至步骤205。
[0176]
本领域技术人员应当理解,可以以硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式来实现本技术实施例所提出的方法和所属的设备。专用处理器可以包括专用集成电路(asic)、精简指令集计算机(risc)和/或现场可编程门阵列(fpga)。所提出的方法和设备优选地被实现为硬件和软件的组合。该软件优选地作为应用程序安装在程序存储设备上。
[0177]
图4是本技术实施例提供的车辆的控制器4的示意图。如图4所示,该实施例的控制器4包括:处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个四轮驱动车辆的驱动控制方法实施例中的步骤,例如图2所示的步骤201至步骤205。或者,所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各单元的功能,例如图3所示单元31至35的功能。
[0178]
示例性的,所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个单元被存储在所述存储器41中,并由所述处理器40执行,以完成/实施本技术所提供的方案。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序42在控制器4中的执行过程。例如,所述计算机程序42可以被分割成图3所示的单元31至35。
[0179]
控制器4可包括,但不仅限于,处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解,图4
仅仅是控制器4的示例,并不构成对控制器4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,例如所述车辆还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0180]
所称处理器40可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0181]
存储器41可以是控制器4的内部存储单元,也可以是所述车辆4的外部存储设备,例如所述车辆4上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,存储器41还可以既包括控制器4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储所述计算机程序以及所述车辆所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0182]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0183]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
[0184]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0185]
在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0186]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
[0187]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0188]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
[0189]
此外,本技术附图中示出的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不必理解为彼此独立的实施例。而是,可以将一个实施例的其中一个示例中描述的每个特征与来自其他实施例的一个或多个其他期望的特征组合,从而产生未用文字或参考附图描述的其他实施例。
[0190]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
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