[发明专利]一种车辆转矩分配装置及方法

说明书

本发明属于车辆驱动控制领域。为了解决车辆在不平路面、低附着路面行驶或翻越障碍时，各个车轮的转速难以协同一致，导致轮胎加速磨损、车辆行驶不稳定、车轮过度滑转和车辆的动力性能下降的问题，本发明提供了一种车辆转矩分配装置及方法，包括计算模块，计算模块用于计算车轮的滑转率；预测模块用于预测车轮的最优滑转率；初始转矩分配模块用于将总转矩分配给各车轮电机；转矩输出模块用于对滑转率与最优滑转率的差值进行比例积分运算得到转矩修正值，将转矩修正值与车轮电机分配得到的初始转矩叠加得到输出转矩值。本发明降低了车轮的滑转，提高了轮毂电机驱动车辆行驶的安全性、稳定性和整车的动力性能。

技术领域

本发明涉及车辆驱动控制领域，具体涉及一种车辆转矩分配装置及方法。

背景技术

行驶的安全性和稳定性是轮式车辆的两项重要性能指标，为了提高行驶性能，需要采用有效手段来提高车辆行驶的安全性和稳定性。对于轮毂电机驱动车辆，例如六轮独立驱动电动车辆，每个车轮独立驱动，当车辆在不平路面、低附着路面行驶或翻越障碍时，由于各车轮所获得的路面附着力不同，导致各个车轮的转速难以协同一致，这样一方面加速了轮胎的磨损，另一方面导致车辆行驶不稳定，同时，还会使车轮过度滑转，降低车辆的动力性能。

发明内容

本发明提供了一种车辆转矩分配装置及方法，以解决车辆在不平路面、低附着路面行驶或翻越障碍时，各个车轮的转速难以协同一致，一方面加速了轮胎的磨损，另一方面导致车辆行驶不稳定，同时，还会使车轮过度滑转，降低车辆的动力性能的问题，降低车轮的滑转，提高轮毂电机驱动车辆行驶的安全性、稳定性和整车的动力性能。

第一方面，本发明提供了一种车辆转矩分配装置，包括计算模块、预测模块、初始转矩分配模块和转矩输出模块；所述计算模块与所述转矩输出模块连接，用于计算车轮的滑转率，并将该滑转率发送给所述转矩输出模块；所述预测模块与所述转矩输出模块连接，用于预测车轮的最优滑转率，并将该最优滑转率发送给所述转矩输出模块；所述初始转矩分配模块与所述转矩输出模块连接，用于将总转矩分配给各车轮电机，并将各车轮电机分配得到的初始转矩发送给所述转矩输出模块；所述转矩输出模块用于求得所述滑转率与所述最优滑转率的差值，对该差值进行比例积分运算得到转矩修正值，将该转矩修正值与车轮电机分配得到的初始转矩叠加得到输出转矩值，并将该输出转矩值输出。

其中，所述预测模块用于将时出现的滑转率作为车轮的最优滑转率，其中，T_di为第i个车轮的驱动转矩，为T_di的导数，I_w为车轮转动惯量，为第i个车轮的角速度，为的导数。

其中，所述预测模块用于当所述时出现的滑转率属于0.05-0.20的范围时，将该滑转率作为最优滑转率。

其中，所述预测模块用于将0.15作为最优滑转率的初始值。

其中，所述预测模块用于，当κ_inκ_i(n-1)≤0，且当前输出的滑转率属于0.05-0.20的范围时，将上一步输出的滑转率作为最优滑转率，其中，κ_in为当前计算值，为上一步计算值，为第i个车轮的驱动转矩的导数，I_w为车轮转动惯量，为第i个车轮的角速度的导数。

其中，还包括车辆行驶模块，该车辆行驶模块与所述转矩输出模块连接，用于接收所述转矩输出模块反馈的输出转矩值；所述车辆行驶模块还分别与所述计算模块、预测模块和初始转矩分配模块连接，用于获取轮毂电机及车辆状态参数并将轮毂电机及车辆状态参数提供给所述计算模块、预测模块和初始转矩分配模块。

其中，所述初始转矩分配模块包括轮荷占比计算单元和分配单元，所述轮荷占比计算单元与分配单元连接，用于计算各车轮轮荷占总轮荷的比值，所述分配单元用于根据各车轮轮荷占总轮荷的比值分配总转矩。