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原文传递一种四驱增程动力系统扭矩分配方法、系统及车辆

专利名称：	一种四驱增程动力系统扭矩分配方法、系统及车辆
摘要：	本发明涉及一种四驱增程动力系统扭矩分配方法、系统及车辆，包括：获取驾驶员需求扭矩，计算前、后轴的驱动能力边界值；计算前、后轴的纵向附着能力边界值；基于前轴的驱动能力边界值和前轴的纵向附着能力边界值计算得到前轴综合扭矩最大值与前轴综合扭矩最小值；基于后轴的驱动能力边界值和后轴的纵向附着能力边界值计算得到后轴综合扭矩最大值与后轴综合扭矩最小值；基于前、后电驱效率分别计算得到当前驾驶员需求扭矩和车速下的前、后轴经济最优扭矩；计算得到前、后轴分配扭矩轴分配扭矩，然后通过速比换算分别得到前、后驱动电机目标分配扭矩。本发明能够在保证整车安全稳定性的前提下，还能满足驾驶员动力性需求并实现能量的最优分配。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆长安汽车股份有限公司
发明人：	李蒙娜;叶明辉;汪泊舟;张才干
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311075308.8
公开号：	CN117048357A
代理机构：	重庆华科专利事务所
代理人：	李勇
分类号：	B60L15/20;B60L15/32;B;B60;B60L;B60L15;B60L15/20;B60L15/32
申请人地址：	400023 重庆市江北区建新东路260号
主权项：	1.一种四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，包括：获取驾驶员需求扭矩；基于电机外特性和工作状态，计算得到前、后轴的驱动能力边界值；基于当前车速值、坡度和转向角计算得到前、后轴的纵向附着能力边界值；基于前轴的驱动能力边界值和前轴的纵向附着能力边界值计算得到前轴综合扭矩最大值TXFmax与前轴综合扭矩最小值TXFmin；基于后轴的驱动能力边界值和后轴的纵向附着能力边界值计算得到后轴综合扭矩最大值TXRmax与后轴综合扭矩最小值TXRmin；基于前、后电驱效率分别计算得到当前驾驶员需求扭矩和车速下的前轴经济最优扭矩TFEco与后轴经济最优扭矩TREco；计算得到前轴分配扭矩TF＝f(TXFmax，TFEco，TXFmin)和后轴分配扭矩TR＝f(TXRmax，TREco，TXRmin)，然后通过速比换算分别得到前驱动电机目标分配扭矩TFMotDmd和后驱动电机目标分配扭TRMotDmd。 2.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于：根据当前车速值、油门踏板开度、制动踏板开度，计算得到驾驶员需求扭矩，具体需求扭矩大小通过实车标定确定。 3.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，前轴的驱动能力边界值包括前轴驱动扭矩最大值TFrntDrvMax与前轴驱动扭矩最小值TFrntDrvMin，后轴的驱动能力边界值包括后轴驱动扭矩最大值TRearDrvMax与后轴驱动扭矩最小值TRearDrvMin，具体计算方式为：当前轴电机和后轴电机的工作状态为扭矩控制时，前轴驱动扭矩最大值TFrntDrvMax和前轴驱动扭矩最小值TFrntDrvMin为： TFrntDrvMax＝FFMax·rFWh l， TFrntDrvMin＝FFMin·rFWh l，后轴驱动扭矩最大值TRearDrvMax和后轴驱动扭矩最小值TRearDrvMin为： TRearDrvMax＝FBMax·rRWh l， TRearDrvMin＝FBMin·rRWh l，反之前轴驱动扭矩和后轴驱动扭矩均为零，其中，FFMax和FFMin分别为前电机驱动力最大值与前电机驱动力最小值，FBMax和FBMin分别为后电机驱动力最大值与后电机驱动力最小值，rFWhl和rRWhl分别为前电机至轮端速比和后电机至轮端速比。 4.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，前轴的纵向附着能力边界值包括前轴纵向附着扭矩最大值TXFAdmax，后轴的纵向附着能力边界值包括后轴纵向附着扭矩最大值TXRAdmax，计算方式具体为：首先，计算整车原始纵向最大附着扭矩TXAdmax_Raw，即其中，G为汽车重力，α为道路坡度角，r为轮胎半径，为附着系数，Fzw为空气升力；其次，基于整车转向角θ对原始纵向最大附着扭矩TXAdmax_Raw进行修正得到整车最新纵向最大附着扭矩TXAdmax，TXAdmax＝TXAdmax_Raw·cos(θ)；然后，计算前轴纵向附着扭矩最大值为TXFAdmax，即其中，b为汽车质心至后轴距离，r为轮胎半径，f为滚动阻力系数，α为道路坡度角，L为汽车轴距，hg为汽车质心高度，M为整车质量，g为重力加速度，Iw为车轮转动惯量，TDmd为驾驶需求扭矩，FzwF为前轴空气升力；最后，计算后轴纵向附着扭矩最大值为TXRAdmax，即TXRAdmax＝TXAdmax-TXFAdmax。 5.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，前轴综合扭矩最大值TXFmax与前轴综合扭矩最小值TXFmin的计算方式具体为：对前轴纵向附着扭矩最大值TXFAdmax与前轴驱动扭矩最大值TFrntDrvMax取小得到前轴综合扭矩最大值TXFmax，即 TXFmax＝min{TXFAdmax,TFrntDrvMax}，对前轴纵向附着扭矩最大值TXFAdmax取反即得到-TXFAdmax，然后与前轴驱动扭矩最小值TFrntDrvMin取大得到前轴综合扭矩扭矩最小值TXFmin，即 TXFmin＝max{-TXFAdmax,TFrntDrvMin}，后轴综合扭矩最大值TXRmax与后轴综合扭矩最小值TXRmin的计算方式具体为：对后轴纵向附着扭矩最大值TXRAdmax与后轴驱动扭矩最大值TRearDrvMax取小得到后轴综合扭矩最大值TXRmax，即 TXRmax＝min{TXRAdmax,TRearDrvMax}, 对后轴纵向附着扭矩最大值TXRAdmax取反即得到-TXRAmax，然后与后轴驱动扭矩最小值TRearDrvMin取大得到后轴综合扭矩最小值TXRmin，即 TXRmin＝max{-TXRAdmax,TRearDrvMin}。 6.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，前轴经济最优扭矩TFEco和后轴经济最优扭矩TREco的具体计算方式为：基于前电驱效率和后电驱效率并根据所述驾驶员需求扭矩和当前车速值，通过遍历前、后电驱扭矩，得出当前驾驶需求和车速下的前轴经济最优扭矩TFEco和后轴经济最优扭矩TREco。 7.根据权利要求1所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，计算前驱动电机目标分配扭矩TFMotDmd和后驱动电机目标分配扭矩TFMotDmd的具体计算方式为：首先分别计算前轴分配扭矩TF和后轴分配扭矩TR，通过前轴综合扭矩最大值TXFmax与前轴经济最优扭矩TFEco取小的值，再与前轴综合扭矩最小值TXRmin取大得到前轴分配扭矩TF；然后通过后轴综合扭矩最大值TXRmax与后轴经济最优扭矩TREco取小的值，再与后轴综合扭矩最小值TXRmin取大得到后轴分配扭矩TR，即 TF＝max{min{TXFmax,TFEco},TXFmin}， TR＝max{min{TXFmax,TREco},TXRmin}，最后通过速比换算即可得到前驱动电机目标分配扭矩TFMotDmd和后驱动电机目标分配扭矩TRMotDmd,TFMotDmd＝TF/rFWhl和TRMotDmd＝TR/rRWhl。 8.根据权利要求1至7任一项所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法，其特征在于，还包括：得到前驱动电机目标分配扭矩TFMotDmd和后驱动电机目标分配扭TRMotDmd后，基于ECMS的能量管理策略，确定发动机目标扭矩TEngDmd和发电机目标转速nGMDmd，具体计算方式为：首先，计算发动机和电机工作点下的等效功率PEquiv，PEquiv＝PEng+s·PElec·ηBatt，其中，PEng为发动机功率，s为等效因子，PElec为电机功率，ηBatt为电池效率，PEng的计算方式为：其中，TEngDmd和nGMDmd分别为发动机目标扭矩和发电机目标转速，其中电机功率PElec的计算方式为：其中，TFMotDmd和nFMotDmd分别为前驱动电机目标分配扭矩和目标转速，TRMotDmd和nRMotDmd分别为后驱动电机目标分配扭矩和目标转速，ηGen为发动机转发电机传递效率；然后，将当前时刻所有等效功率PEquiv中的最低点对应的发动机及发电机工作点作为原始发动机目标扭矩TEngDmd_Raw和原始发电机目标转速nGMDmd_Raw；最后，基于上一时刻的目标对上述原始发动机目标扭矩TEngDmd_Raw和原始发电机目标转速nGMDmd_Raw进行滤波得到最终分配的发动机目标扭矩TEngDmd和发电机目标转速nGMDmd。 9.一种四驱增程动力系统扭矩分配系统，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的四驱增程动力系统扭矩分配方法。 10.一种车辆，其特征在于，采用如权利要求9所述的四驱增程动力系统扭矩分配系统。
所属类别：	发明专利