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原文传递用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备

专利名称：	用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备
摘要：	本发明涉及用于在车辆中分配驱动扭矩的方法、装置和设备，该方法包括：确定车辆的转向状况，其中，所述车辆具有前轴、后轴、驱动前轴的第一动力单元和驱动后轴的第二动力单元；基于所确定的转向状况计算车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配；以及，在未接收到来自车辆的主动安全系统的用于指定第一动力单元和第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下，根据基础扭矩分配或运动扭矩分配，设置第一动力单元和第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。该方法、装置和设备提高车辆的牵引、转向和稳定性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	罗伯特·博世有限公司
发明人：	于翔鹏;孙德华;田丰;沙劲译;袁默
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201711047431.3
公开号：	CN109733400A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	王英;刘炳胜
分类号：	B60W30/18(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	德国斯图加特
主权项：	1.一种用于在车辆中分配驱动扭矩的方法，包括：确定车辆的转向状况，其中，所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元；至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配，其中，所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩，以及，所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩；以及在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下，根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配，设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。 2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定车辆的转向状况包括：基于转角公式来计算所述车辆的期望横摆角速度；测量所述车辆的当前实际横摆角速度；计算所述期望横摆角速度与所述当前实际横摆角速度的比值，作为横摆角系数；以及基于所述横摆角系数，判定所述车辆的转向状况，其中，当所述横摆角系数大于第一阈值时所述转向状况是转向不足倾向，当所述横摆角系数小于比所述第一阈值小的第二阈值时所述转向状况是转向过度倾向，以及，当所述横摆角系数大于所述第二阈值且小于所述第一阈值时所述转向状况是中性转向。 3.如权利要求2所述的方法，其中，所述计算所述车辆的期望横摆角速度包括：利用所述转角公式来计算所述车辆的初始期望横摆角速度；当所述车辆的横向加速度大于指定阈值且所述车辆的当前作用力大于驾驶员请求的驱动力时，计算所述初始期望横摆角速度与小于一的指定系数的乘积作为所述期望横摆角速度，其中，所述当前作用力等于所述车辆的当前纵向加速度和当前横向加速度的平方和开根与所述车辆的车重的乘积，以及，所述驾驶员请求的驱动力等于所述驾驶员当前输入的纵向力与所述车辆当前的横向力的合力；以及当所述车辆的横向加速度大于所述指定阈值且所述当前作用力小于所述驾驶员请求的驱动力，或者，所述横向加速度小于所述指定阈值时，将所述初始期望横摆角速度确定为所述期望横摆角速度。 4.如权利要求1所述的方法，其中，至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配包括：当所述确定的转向状况为中性转向时，计算所述基础扭矩分配；以及当所述确定的转向状况为转向过度倾向或转向不足倾向时，计算所述运动扭矩分配，或者，计算所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配。 5.如权利要求4所述的方法，其中，所述计算所述基础扭矩分配包括：如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异小于指定打滑量差异阈值，则基于所述车辆的轴荷转移模型来计算所述前轴对地面的第一正向压力和所述后轴对地面的第二正向压力；计算所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩，其中，所述前轴的理想驱动扭矩等于第一比例的所述车辆的当前驾驶员请求扭矩，所述后轴的理想驱动扭矩等于第二比例的所述当前驾驶员请求扭矩，所述第一比例表示在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所述第一正向压力所占的比例，以及，所述第二比例表示所述第二正向压力在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所占的比例；基于所述车辆的当前油门开度，调整所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩，其中，所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩的调整量是根据所述车辆的油门开度越大，所述后轴被分配的驱动扭矩越大的原则确定的；以及将所述前轴的调整后的理想驱动扭矩和所述后轴的调整后的理想驱动扭矩分别确定为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。 6.如权利要求5所述的方法，其中，所述计算所述基础扭矩分配还包括：如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异大于所述指定差异阈值，则基于所述当前驾驶员请求扭矩和按照滑移率较大的车轴分配较小的驱动扭矩的原则，通过以所述前轴和所述后轴的当前滑移率的差值作为控制量和以预定目标滑移率差值作为控制目标进行比例-微分-积分控制，计算所述前轴被分配的驱动扭矩和所述后轴被分配的驱动扭矩，分别作为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。 7.如权利要求4所述的方法，其中，所述计算所述运动扭矩分配包括：当所述确定的转向状况为转向过度倾向且所述车辆的低速增强转向功能不被开启时，计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第一扭矩减少系数的乘积，作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩，其中，所述第一扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和所述车辆行驶的路面的附着系数减小而增大；以及计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述后轴的所述第二目标驱动扭矩的差值，作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩。 8.如权利要求7所述的方法，其中，所述计算所述运动扭矩分配还包括：当所述确定的转向状况为转向不足倾向且所述低速增强转向功能不被开启时，计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第二扭矩减少系数的乘积，作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩，其中，所述第二扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和利用转角公式计算的所述车辆的期望横摆角速度增大而增大，并且，随着所述车辆行驶的路面的附着系数减小而减小；以及计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述前轴的所述第二目标驱动扭矩的差值，作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩。 9.如权利要求7所述的方法，其中，所述计算所述运动扭矩分配还包括：当所述确定的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且所述低速增强转向功能被开启时，将所述前轴的所述第二目标驱动扭矩设置为零；基于所述后轴的当前驱动扭矩来计算所述后轴的所述第二目标驱动扭矩；以及生成用于指示对所述车辆行驶方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求。 10.如权利要求7或8所述的方法，其中，当所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩小于指定驱动扭矩时，所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩被设置为所述指定驱动扭矩。 11.如权利要求1所述的方法，其中，所述设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩包括：在未接收到所述控制指令的情况下，如果仅所述运动扭矩分配被计算得到或者所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配两者都被计算得到，则将所述运动扭矩分配所包括的所述前轴的所述第二目标驱动扭矩和所述后轴的所述第二目标驱动扭矩，分别设置为所述设置所述第一动力单元的和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩；以及在未接收到所述控制指令的情况下，如果仅所述基础扭矩分配被计算得到，则将所述基础扭矩分配所包括的所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩，分别设置为所述设置所述第一动力单元的目标输出驱动扭矩和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩。 12.如权利要求9所述的方法，其中，还包括：将所生成的制动请求发送给所述车辆的制动系统。 13.一种用于在车辆中分配驱动扭矩的装置，包括：车辆运动状态估计模块，用于确定车辆的转向状况，其中，所述车辆具有前轴、后轴、驱动所述前轴的第一动力单元和驱动所述后轴的第二动力单元；扭矩分配计算模块，用于至少基于所确定的转向状况来计算所述车辆的基础扭矩分配和/或运动扭矩分配，其中，所述基础扭矩分配包括利用所述车辆的指定模型确定的所述前轴和所述后轴各自的第一目标驱动扭矩，以及，所述运动扭矩分配包括通过调整所述前轴和所述后轴各自的驱动扭矩而获得的所述前轴和所述后轴各自的第二目标驱动扭矩；以及扭矩分配协调模块，用于在未接收到来自所述车辆的主动安全系统的用于指定所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的期望输出驱动扭矩的控制指令的情况下，根据所述基础扭矩分配或所述运动扭矩分配，设置所述第一动力单元和所述第二动力单元各自的目标输出驱动扭矩。 14.如权利要求13所述的装置，其中，所述车辆运动状态估计模块包括：第一计算模块，用于基于转角公式来计算所述车辆的期望横摆角速度；测量模块，用于测量所述车辆的当前实际横摆角速度；第二计算模块，用于计算所述期望横摆角速度与所述当前实际横摆角速度的比值，作为横摆角系数；以及判定模块，用于基于所述横摆角系数，判定所述车辆的转向状况，其中，当所述横摆角系数大于第一阈值时所述转向状况是转向不足倾向，当所述横摆角系数小于比所述第一阈值小的第二阈值时所述转向状况是转向过度倾向，以及，当所述横摆角系数大于所述第二阈值且小于所述第一阈值时所述转向状况是中性转向。 15.如权利要求14所述的装置，其中，所述第一计算模块包括：第三计算模块，用于利用所述转角公式来计算所述车辆的初始期望横摆角速度；第四计算模块，用于当所述车辆的横向加速度大于指定阈值且所述车辆的当前作用力大于驾驶员请求的驱动力时，计算所述初始期望横摆角速度与小于一的指定系数的乘积作为所述期望横摆角速度，其中，所述当前作用力等于所述车辆的当前纵向加速度和当前横向加速度的平方和开根与所述车辆的车重的乘积，以及，所述驾驶员请求的驱动力等于所述驾驶员当前输入的纵向力与所述车辆当前的横向力的合力；以及第一确定模块，用于当所述车辆的横向加速度大于所述指定阈值且所述当前作用力小于所述驾驶员请求的驱动力，或者，所述横向加速度小于所述指定阈值时，将所述初始期望横摆角速度确定为所述期望横摆角速度。 16.如权利要求13所述的装置，其中，所述扭矩分配计算模块包括：第五计算模块，用于当所述确定的转向状况为中性转向时，计算所述基础扭矩分配；以及第六计算模块，用于当所述确定的转向状况为转向过度倾向或转向不足倾向时，计算所述运动扭矩分配，或者，计算所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配。 17.如权利要求16所述的装置，其中，所述计算所述基础扭矩分配包括：如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异小于指定打滑量差异阈值，则基于所述车辆的轴荷转移模型来计算所述前轴对地面的第一正向压力和所述后轴对地面的第二正向压力；计算所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩，其中，所述前轴的理想驱动扭矩等于第一比例的所述车辆的当前驾驶员请求扭矩，所述后轴的理想驱动扭矩等于第二比例的所述当前驾驶员请求扭矩，所述第一比例表示在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所述第一正向压力所占的比例，以及，所述第二比例表示所述第二正向压力在所述第一正向压力和所述第二正向压力之和中所占的比例；基于所述车辆的当前油门开度，调整所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩，其中，所述前轴和所述后轴各自的理想驱动扭矩的调整量是根据所述车辆的油门开度越大，所述后轴被分配的驱动扭矩越大的原则确定的；以及将所述前轴的调整后的理想驱动扭矩和所述后轴的调整后的理想驱动扭矩分别确定为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。 18.如权利要求17所述的装置，其中，所述计算所述基础扭矩分配还包括：如果所述前轴和所述后轴的打滑量的差异大于所述指定差异阈值，则基于所述当前驾驶员请求扭矩和按照滑移率较大的车轴分配较小的驱动扭矩的原则，通过以所述前轴和所述后轴的当前滑移率的差值作为控制量和以预定目标滑移率差值作为控制目标进行比例-微分-积分控制，计算所述前轴被分配的驱动扭矩和所述后轴被分配的驱动扭矩，分别作为所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩。 19.如权利要求16所述的装置，其中，所述计算所述运动扭矩分配包括：当所述确定的转向状况为转向过度倾向且所述车辆的低速增强转向功能不被开启时，计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第一扭矩减少系数的乘积，作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩，其中，所述第一扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和所述车辆行驶的路面的附着系数减小而增大；以及计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述后轴的所述第二目标驱动扭矩的差值，作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩。 20.如权利要求19所述的装置，其中，所述计算所述运动扭矩分配还包括：当所述确定的转向状况为转向不足倾向且所述低速增强转向功能不被开启时，计算所述后轴的当前驱动扭矩与小于一的第二扭矩减少系数的乘积，作为所述前轴的所述第二目标驱动扭矩，其中，所述第二扭矩减少系数随着所述车辆的车速增大和利用转角公式计算的所述车辆的期望横摆角速度增大而增大，并且，随着所述车辆行驶的路面的附着系数减小而减小；以及计算所述车辆的当前驾驶员请求扭矩与所述前轴的所述第二目标驱动扭矩的差值，作为所述后轴的所述第二目标驱动扭矩。 21.如权利要求19所述的装置，其中，所述计算所述运动扭矩分配还包括：当所述确定的转向状况为转向不足倾向或转向过度倾向且所述低速增强转向功能被开启时，将所述前轴的所述第二目标驱动扭矩设置为零；基于所述后轴的当前驱动扭矩来计算所述后轴的所述第二目标驱动扭矩；以及生成用于指示对所述车辆行驶方向上的后内侧车轮施加制动力的制动请求。 22.如权利要求19或20所述的装置，其中，当所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩小于指定驱动扭矩时，所述后轴的所述第二目标驱动扭矩和/或所述前轴的所述第二目标驱动扭矩被设置为所述指定驱动扭矩。 23.如权利要求13所述的装置，其中，所述扭矩分配协调模块进一步用于：在未接收到所述控制指令的情况下，如果仅所述运动扭矩分配被计算得到或者所述基础扭矩分配和所述运动扭矩分配两者都被计算得到，则将所述运动扭矩分配所包括的所述前轴的所述第二目标驱动扭矩和所述后轴的所述第二目标驱动扭矩，分别设置为所述设置所述第一动力单元的和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩；以及在未接收到所述控制指令的情况下，如果仅所述基础扭矩分配被计算得到，则将所述基础扭矩分配所包括的所述前轴的所述第一目标驱动扭矩和所述后轴的所述第一目标驱动扭矩，分别设置为所述设置所述第一动力单元的目标输出驱动扭矩和所述第二动力单元的目标输出驱动扭矩。 24.如权利要求21所述的装置，其中，所述扭矩分配协调模块还用于：将所生成的制动请求发送给所述车辆的制动系统。 25.一种用于在车辆中分配驱动扭矩的设备，包括：处理器；以及存储器，其存储有可执行指令，所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行权利要求1-12中的任意一个所述的方法。 26.一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述可执行指令当被执行时使得机器执行权利要求1-12中的任意一个所述的方法。
所属类别：	发明专利