用于协调独立车桥以进行连续车轮滑移控制的系统和方法与流程

    专利2022-07-07  91


    本说明书总体上涉及用于提供电动或混合动力车辆的车轮滑移控制的方法和系统。所述电动或混合动力车辆可包括可向前车桥和后车桥提供动力的两个独立电机。



    背景技术:

    车辆可包括内燃发动机作为推进源。车辆的人类驾驶员可经由加速踏板从发动机请求扭矩。加速踏板的位置可输入到控制器,并且所述输入可作为驾驶员扭矩需求进行处理。然后,控制器将驾驶员扭矩需求转换成针对车辆的发动机的命令。如果驾驶员正请求较大量的扭矩或者如果车辆的轮胎与路面之间的摩擦系数低,则车辆的车轮可能滑移。如果车辆的车轮滑移,则车辆的制动系统中的扭矩控制算法可请求发动机扭矩减小。发动机扭矩减小可经由火花延迟来实现,因为火花正时调节可比气流调节更快地响应以控制发动机扭矩产生。然而,当使用火花延迟来控制车轮扭矩时,动力传动系统效率可能会显著降低。此外,虽然经由火花正时可比经由发动机气流调节更快地调节发动机扭矩,但是火花正时调节仍然不能像限制和控制车轮滑移期望地那样快速调节发动机扭矩。



    技术实现要素:

    发明人在此已经认识到以上所提及的问题并且已经开发出一种用于操作车辆的方法,所述方法包括:经由控制器以扭矩控制模式操作第一车桥的电机;以及响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入速度控制模式。

    通过将电机的操作模式从扭矩控制模式切换到速度控制模式,可以提供在不显著降低传动系效率的情况下改进车轮滑移控制的技术结果。此外,车轮滑移控制可快速地对路面的变化和其他行驶条件作出响应。另外,电机的速度可直接反映车轮速度,因此与控制车轮扭矩以限制车轮滑移相比,经由控制电机速度来控制车轮滑移可提供改进的车轮滑移控制。另外,即使车桥的一个车轮可能开始滑移,仍然可满足驾驶员的扭矩需求。特别地,可向第二车桥的车轮供应扭矩以满足驾驶员需求扭矩,同时减小滑移车轮的速度和扭矩以控制车轮滑移。

    本说明书可提供若干优点。特别地,所述方法允许传动系从扭矩控制模式切换到速度控制模式,使得可提供更精确的车轮滑移控制。另外,所述方法允许不同车桥以不同模式操作,使得可在满足所请求驾驶员需求扭矩时保持牵引力。此外,所述方法还提供对车辆横摆和双摩擦系数行驶表面的补偿。

    应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的标的的关键或本质特征,所要求保护的标的的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求界定。另外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

    附图说明

    图1是车辆传动系的示意图;

    图2至图12示出用于控制车辆车轮滑移的示例性方法的框图;并且

    图13至图15示出根据图2至图12的方法的车辆的示例性操作序列。

    具体实施方式

    以下描述涉及用于操作四轮驱动车辆的传动系或动力传动系统的系统和方法。所述四轮驱动车辆可被配置为电动车辆,或者替代地,车辆可被配置为混合动力车辆。图1示出示例性车辆和传动系或动力传动系统。图2至图12示出用于操作车辆并控制车轮滑移的示例性方法。图13至图15示出根据图2至图12的方法的三个不同的操作序列。如本文所讨论的,车轮滑移是轮胎接触面与轮胎在其上滚动的表面之间的相对速度差。当轮胎的当前速度与轮胎的自由滚动速度(例如,在没有扭矩施加到轮胎或轮胎所耦接到的车轮的情况下的当前车辆速度下的轮胎速度)之间存在速度差时,可以产生车轮滑移。

    图1示出用于车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆121的前部以110指示,并且车辆121的后部以111指示。车辆推进系统100包括至少两个推进源,所述至少两个推进源包括前电机125和后电机126。电机125和126可根据其操作模式消耗或产生电功率。贯穿图1的描述,各种部件之间的机械连接被示为实线,而各种部件之间的电气连接被示为短划线。

    车辆推进系统100具有前车桥133和后车桥122。后车桥122可被称为主车桥,而前车桥133可被称为次车桥。在一些示例中,后车桥可包括两个半轴,例如第一半轴122a和第二半轴122b。同样,前车桥133可包括第一半轴133a和第二半轴133b。车辆推进系统100还具有前轮130和后轮131。在该示例中,前轮130可经由电机125选择性地驱动。后轮131可经由电机126驱动。

    后车桥122耦接到电机126。后驱动单元136可将来自电机126的功率传递到车桥122,从而导致驱动轮131旋转。后驱动单元136可包括耦接到电机126的齿轮箱177。齿轮箱177可传递来自电机126的扭矩以打开差速器齿轮组128。差速器128可将扭矩传递到车桥122a和车桥122b。在一些示例中,电控差速器离合器(未示出)可包括在差速器128中。

    前车桥133耦接到电机125。前驱动单元137可将来自电机125的功率传递到车桥133,从而导致驱动轮130旋转。前驱动单元137可包括齿轮箱171。齿轮箱171可将来自电机125的扭矩传递到开放式差速器齿轮组127。差速器127可将扭矩传递到车桥133a和车桥133b。在一些示例中,电控差速器离合器(未示出)可包括在差速器127中。

    电机125和126可从车载电能存储装置132接收电功率。此外,电机125和126可提供发电机功能以将车辆的动能转换成电能,其中电能可存储在电能存储装置132处以供电机125和/或电机126稍后使用。第一逆变器系统控制器(isc1)134可将由后电机126产生的交流电转换为直流电以便存储在电能存储装置132处,反之亦然。第二逆变器系统控制器(isc2)147可将由前电机125产生的交流电转换为直流电以存储在电能存储装置132处,反之亦然。电能存储装置132可以是电池、电容器、电感器或其他电能存储装置。

    在一些示例中,电能存储装置132可被配置为存储电能,所述电能可被供应给驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外),包括车厢供暖和空调系统、发动机起动系统、前照灯系统、车厢音频和视频系统等。

    控制系统14可与电机125、电机126、逆变器147、逆变器134、能量存储装置132等中的一者或多者进行通信。控制系统14可从电机125、电机126、能量存储装置132、逆变器147、逆变器134等中的一者或多者接收感觉反馈信息。此外,控制系统14可响应于这种感觉反馈而将控制信号发送到电机125、电机126、能量存储装置132、逆变器134、逆变器147等中的一者或多者。控制系统14可从人类操作员102或自主控制器接收操作员所请求的车辆推进系统的输出的指示。例如,控制系统14可从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感觉反馈。踏板192可示意性地指代加速踏板。类似地,控制系统14可经由人类操作员102或自主控制器接收操作员所请求的车辆制动的指示。例如,控制系统14可从与制动踏板156通信的踏板位置传感器157接收感觉反馈。

    能量存储装置132可定期地从驻留在车辆外部(例如,不是车辆的一部分)的电源(诸如固定电网(未示出))接收电能。作为非限制性示例,车辆推进系统100可被配置为插电式电动车辆(ev),由此可经由电网(未示出)将电能供应到能量存储装置132。

    电能存储装置132包括电能存储装置控制器139和配电模块138。电能存储装置控制器139可提供能量存储元件(例如,电池单元)之间的电荷平衡以及与其他车辆控制器(例如,控制器12)的通信。配电模块138控制电能存储装置132的功率流入和流出。

    一个或多个车轮速度传感器(wss)195可耦接到车辆推进系统100的一个或多个车轮。所述车轮速度传感器可检测每个车轮的旋转速度。wss的这种示例可包括永磁类型的传感器。

    车辆推进系统100还可包括马达电子器件冷却剂泵(mecp)146。mecp146可用于使冷却剂循环以扩散至少通过车辆推进系统100的电机120和电子器件系统所产生的热量。作为示例,mecp可从车载能量存储装置132接收电功率。

    方向盘150的角度或位置可经由转向角度传感器151来确定,以经由车辆稳定性控制和牵引力控制系统来使用。如果车辆不包括方向盘,诸如用于自主车辆,则可经由转向连杆(未示出)的位置来确定转向角度。

    控制器12可构成控制系统14的一部分。在一些示例中,控制器12可以是车辆的单个控制器。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例,传感器16可包括一个或多个胎压传感器(未示出)、一个或多个车轮速度传感器195、横摆率传感器173、横向加速度传感器174、纵向加速度传感器175、转向角度传感器151等。在一些示例中,与电机125、电机126、车轮速度传感器195等相关联的传感器可向控制器12传达关于电机操作的各种状态的信息。控制器12包括非暂时性存储器(例如,只读存储器)165、随机存取存储器166、模拟/数字输入/输出168和微控制器167。

    车辆推进系统100还可包括仪表板19上的车载导航系统17(例如,全球定位系统),车辆的操作员可与所述车载导航系统17交互。导航系统17可包括用于辅助估计车辆的位置(例如,地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如,车载导航系统17可从gps卫星(未示出)接收信号,并且从所述信号识别车辆的地理位置。在一些示例中,地理位置坐标可被传达到控制器12。

    仪表板19还可包括显示系统18,所述显示系统18被配置为向车辆操作员显示信息。作为非限制性示例,显示系统18可包括触摸屏或人机界面(hmi),即,使得车辆操作员能够查看图形信息以及输入命令的显示器。在一些示例中,显示系统18可经由控制器(例如,12)无线地连接到互联网(未示出)。因此,在一些示例中,车辆操作员可经由显示系统18与互联网网站或软件应用程序(app)通信。

    仪表板19还可包括操作员接口15,车辆操作员可经由所述操作员接口15调节车辆的操作状态。具体地,操作员接口15可被配置为基于操作员输入来启动和/或终止车辆传动系(例如,电机125和电机126)的操作。操作员点火接口15的各种示例可包括需要物理设备的接口,诸如有源钥匙,所述物理设备可插入操作员接口15中以起动电机125和126并接通车辆,或者可被移除以关闭电机125和126以断开车辆。其他示例可包括无源钥匙,所述无源钥匙通信地耦接到操作员接口15。无源钥匙可被配置为电子钥匙扣或智能钥匙,所述电子钥匙扣或智能钥匙不必插入接口15或从接口15移除来操作车辆电机125和126。相反,无源钥匙可能需要位于车辆内部或车辆附近处(例如,在车辆的阈值距离内)。其他示例可另外或任选地使用由操作员手动按压以起动或关闭电机125和126以接通车辆或断开车辆的起动/停止按钮。在其他示例中,远程电机起动可通过远程计算装置(未示出)(例如,蜂窝电话或基于智能电话的系统)启动,其中用户的蜂窝电话将数据发送到服务器并且服务器与车辆控制器12通信以起动发动机。

    车辆121还包括制动系统,所述制动系统包括前摩擦或基础制动器113、后摩擦制动器114和制动控制器115。制动控制器115可对制动踏板156的位置和来自控制器12的命令作出响应。

    图1的系统提供了一种车辆系统,其包括:第一电机,所述第一电机耦接到第一车桥;第二电机,所述第二电机耦接到第二车桥;控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,以响应于不存在车轮滑移而以第一扭矩控制模式操作第一电机并且以第二扭矩控制模式操作第二电机,并且响应于车轮滑移的指示而以速度控制模式操作第一电机或第二电机。所述车辆系统还包括用于响应于车辆速度和加速踏板位置而在速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。所述车辆系统还包括用于响应于车辆速度和车辆横摆率误差而在速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。所述车辆系统包括:其中速度控制模式是闭环速度控制模式,其中从第一车桥的所请求速度中减去第一车桥的旋转速度。所述车辆系统还包括用于响应于车辆横摆率误差而以速度控制模式操作第一电机或第二电机的另外的指令。所述车辆系统还包括用于响应于双摩擦系数(splitcoefficientoffriction)的指示而以速度控制模式操作第一电机或第二电机的另外的指令。所述车辆系统还包括用于基于第一扭矩控制模式下的扭矩和速度控制模式下的扭矩来混合第一电机的扭矩命令的另外的指令。

    现在参考图2,示出用于控制车轮滑移的方法的高级框图。所述方法可分成四个基本功能:双摩擦系数(split-mu)检测(例如,主车桥和次车桥的左轮与右轮之间的双摩擦系数的检测)、主车桥车轮滑移控制、次车桥滑移控制和逆变器控制。图2提供了关于这些基本功能中的每一个如何操作以及与包括摩擦制动器的控制的其他基本功能如何进行通信的视觉参考。

    双摩擦系数检测块202从车辆传感器接收输入,所述输入包括但不限于车辆横摆率误差、车辆速度估计值、每个车轮速度、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、驾驶员需求车轮扭矩以及摩擦制动扭矩。双摩擦系数检测块202输出主车桥双摩擦系数标志和次车桥双摩擦系数标志。如在本说明书中用于双摩擦系数和其他条件或状态的标志是在控制器存储器中并且表示正在检测的条件的操作状态的变量。标志的值或状态可以是布尔真和假,或者它们可以是表示真条件的逻辑一或表示假条件的逻辑零。例如,为真的次车桥双摩擦系数标志状态指示次车桥正在具有两个显著不同的摩擦系数(例如,次车桥的左轮处的第一摩擦系数和次车桥的右轮处的第二摩擦系数)的路面上操作。为假的次车桥双摩擦系数标志状态指示次车桥正在仅检测到一个摩擦系数的路面上操作。因此,双摩擦系数是指车桥的一个车轮与具有第一摩擦系数的第一表面接触,并且车桥的另一车轮与具有第二摩擦系数的第二表面接触,所述第一摩擦系数不同于所述第二摩擦系数。双摩擦系数检测块202将主车桥双摩擦系数标志状态输出到主车桥车轮滑移控制块204。双摩擦系数检测块202将次车桥双摩擦系数标志状态输出到次车桥车轮滑移控制块220。

    主车桥车轮滑移控制块204和次车桥车轮滑移控制块220接收来自车辆传感器的输入以及包括但不限于次车桥旋转速度、车辆横摆率误差、车辆速度估计值、每个车轮速度、方向盘角度、加速踏板位置、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、驾驶员需求车轮扭矩、主车桥实际扭矩、主车桥双摩擦系数标志和主车桥扭矩模式扭矩请求的输入。主车桥车轮滑移控件将主车桥所请求或目标车轮速度和主车桥速度控制标志(例如,指示主车桥的所请求操作模式的变量的值)输出到块206。主车桥速度控制标志可以是用于以速度控制模式操作主车桥的真状态(例如,调节主车桥电机的扭矩输出,使得主车桥电机的旋转速度与所请求或目标速度一致)。主车桥速度控制标志可以是用于以扭矩控制模式操作主车桥的假状态(例如,调节主车桥电机的旋转速度,使得主车桥电机的扭矩与所请求或目标扭矩一致)。

    主车桥车轮滑移控制块204检测何时发生显著车轮滑移事件,并且其主动控制主车桥处的车轮滑移。该函数使用以上所提及的车辆数据和测量结果来检测车轮滑移事件并且确定最佳滑移目标以使主车桥的牵引力最大化。主车桥速度控制标志的状态确定主车桥逆变器控件应何时执行闭环反馈速度控制以跟踪主车桥速度目标。

    次车桥车轮滑移控制块220执行相同函数,但是到次车桥车轮滑移控制块220的输入是次车桥旋转速度、车辆横摆率误差、车辆速度估计值、每个车轮速度、方向盘角度、加速踏板位置、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、驾驶员需求车轮扭矩、次车桥实际扭矩、次车桥双摩擦系数标志和次车桥扭矩模式扭矩请求。次车桥车轮滑移控件将次车桥所请求或目标车轮速度和次车桥速度控制标志输出到块222。当次车桥速度控制标志为真或等于值一时,次车桥速度控制标志指示次车桥速度控制模式被激活。当次车桥速度控制标志值为假时,次车桥速度控制未被激活。

    主车桥逆变器控件包括在块206中。主车桥逆变器控制块206从主车桥车轮滑移控制块204接收主车桥所请求或目标速度和主车桥速度控制标志。主车桥逆变器控制块206还从主车桥传动系块208接收主车桥的平均旋转速度。主车桥逆变器控制块206将主车桥马达扭矩输出到主车桥传动系块208。对于其中主车桥包括开放式差速器以将传动系扭矩递送到车轮的车桥配置,主车桥速度控制函数可仅控制主车桥的平均车轮滑移。换句话说,电气化传动系只能控制平均主车桥车辆速度。

    次车桥逆变器控件包括在块222中。次车桥逆变器控件与主车桥逆变器控制块206类似地操作。然而,次车桥逆变器控制块222从次车桥车轮滑移控制块220接收次车桥所请求或目标速度和次车桥速度控制标志。此外,次车桥逆变器控制块222还从次车桥传动系块224接收次车桥的平均旋转速度。另外,次车桥逆变器控制块222将次车桥马达扭矩输出到次车桥传动系块224。

    块208表示主车桥传动系,并且其从块206接收主马达扭矩命令。主车桥传动系还将主车桥的平均旋转速度提供给主车桥逆变器控制块206。主车桥传动系将左轮速度和右轮速度输出到摩擦制动器控制器210。主车桥从制动器控件210接收制动压力调节。

    块224表示次车桥传动系,并且其从块222接收次马达扭矩命令。次车桥传动系还将次车桥的平均旋转速度提供给次车桥逆变器控制块222。次车桥传动系将左轮速度和右轮速度输出到摩擦制动器控制器210。次车桥从制动器控件210接收制动压力调节。

    摩擦制动器控件210可驻留在图1的控制器115中,并且控件210可经由调节供应到主车桥的摩擦制动器和次车桥的摩擦制动器的制动流体的压力来调节施加到主车桥和次车桥的左轮和右轮的制动力。

    现在参考图3,示出用于检测双摩擦系数路况并控制车轮滑移的状态机。状态机300包括四种状态:无滑移、右滑移、左滑移和退出滑移。

    双摩擦系数检测函数负责确定车桥何时在双摩擦系数表面(例如,在车桥的左轮与车桥的右轮之间存在摩擦系数差的表面)上操作。车轮滑移控件使用该信息以便调节目标车轮滑移以使车桥上的牵引力最大化。图3中给出的状态机图描述了双摩擦系数检测逻辑函数如何作用于主车桥和次车桥。

    当没有车轮滑移时,状态机驻留在无滑移状态302中,将双摩擦系数标志设置为零,从而指示跨车桥没有显著的车轮滑移差。换句话说,当不存在车轮滑移时,状态机300的活动状态是302。当指示无滑移时,主车桥和次车桥以扭矩控制模式操作,使得主车桥和次车桥的组合输出等于驾驶员需求扭矩。特别地,驾驶员需求扭矩可根据加速踏板位置和车辆速度来确定。以经验确定的驾驶员需求扭矩值的表或函数是经由加速踏板位置和车辆速度来引用的。所述表或函数输出驾驶员需求扭矩。表中的值可经由在测功机上操作车辆并且调节驾驶员需求扭矩值直到达到期望的车辆响应来确定。驾驶员需求扭矩可以是在齿轮箱和差速器上游递送的扭矩,或者驾驶员需求扭矩可以是车轮扭矩、或传动系中的另一位置处的扭矩。

    然后驱动需求扭矩分布在车辆推进源之间,使得每个车辆推进源提供驾驶员需求扭矩的一部分。例如,如果驾驶员需求扭矩在扭矩源的输出端处为200牛顿米(nm),并且主车桥与次车桥之间的扭矩分布被确定为50-50,并且其中主车桥电机与主车桥车轮之间的齿轮比等于次车桥电机与次车桥车轮之间的齿轮比,则请求主车桥电机提供100nm的扭矩,并且请求次车桥电机提供100nm的扭矩。在另一示例中,如果驾驶员需求扭矩在车辆的车轮处为400nm,并且主车桥与次车桥之间的扭矩分布被确定为50-50,并且其中主车桥电机与主车桥车轮之间的齿轮比等于次车桥电机与次车桥车轮之间的齿轮比,则请求主车桥电机在车轮处提供200nm的扭矩,为此,根据主车桥电机与车桥之间的齿轮比以及轮胎滚动半径来调节主车桥电机扭矩。还请求次车桥电机在车轮处提供200nm的扭矩,为此,根据次车桥电机与车桥之间的齿轮比以及轮胎滚动半径来调节次车桥电机扭矩。

    为了经由链路322从无滑移状态302进入左滑移状态306,状态机300必须满足enter_left_spin()函数。当满足以下条件时,可满足enter_left_spin()函数条件:

    ((left_split-mu_flag==1)与(split-mu_inhibit_flag==1)与(delta_slip_accel_flag==1)与(delta_slip_flag==1)与(veh_speed_inhibit_flag==1))或((left_brake_split-mu_flag==1)与(veh_speed_inhibit_flag==1))

    其中与是布尔与运算符,并且或是布尔或运算符,left_split-mu_flag是左轮双摩擦系数标志,split-mu_inhibit_flag是双摩擦系数禁止标志,delta_slip_accel_flag是δ车轮滑移加速度标志,delta_slip_flag是δ车轮滑移标志,veh_speed_inhibit_flag是指示车辆速度是否小于阈值速度(例如,高于其不执行双摩擦系数检测的速度)的变量,left_brake_split-mu_flag是左摩擦制动器双摩擦系数标志,并且veh_speed_inhibit_flag是车辆速度禁止标志。

    一旦状态机进入左滑移状态306并且左滑移状态306是活动的,就将双摩擦系数标志设置为真或值一,以指示左轮在低摩擦系数表面上并且比右轮更快地滑转。当满足exit_left_spin()函数的条件时,状态机可经由链路326退出左滑移状态306。当满足以下条件时,可满足exit_left_spin()函数条件:

    ((left_slip<exit_slip_thresh)与(brake_tq_inactive_flag==1))或((axle_tq<exit_tq_thresh)

    其中left_slip是左轮滑移量,exit_slip_thresh是车轮滑移退出阈值量,brake_tq_inactive_flag是当实际摩擦制动扭矩小于预定阈值时断言或等于值一的变量,并且它可以验证没有摩擦制动扭矩被施加到所述车轮,axle_tq是正在评估的车桥的车桥扭矩,并且exit_tq_thresh是车桥退出扭矩阈值。一旦满足exit_left_spin()函数,状态机就进入退出滑移状态308并且激活退出滑移状态。双摩擦系数标志保持在其先前值处,并且计时器被激活。如果满足reenter_left_spin()函数或reenter_right_spin()函数,则状态机可经由链路324重新进入左滑移状态306或经由链路328进入右滑移状态304,首先满足哪个都控制状态。当满足以下条件时,可满足reenter_left_spin()函数条件:

    (reenter_right_split-mu_flag)与(exit_timer<=1)

    其中reenter_right_split-mu_flag是重新进入右轮双摩擦系数标志,并且exit_timer是退出计时器的值。当满足以下条件时,可满足reenter_left_spin()函数条件:

    (reenter_left_split-mu_flag)与(exit_timer<=exit_timer_thresh1)

    其中reenter_left_split-mu_flag是重新进入左双摩擦系数标志,exit_timer_thresh是可调节阈值,并且exit_timer是退出计时器的值。如果在退出计时器(exit_timer)达到一秒时这两个函数都不满足,则状态机将退出退出滑移状态308并经由链路332进入无滑移状态302。当状态机进入无滑移状态302时,将双摩擦系数标志重置为零,从而指示不存在双摩擦系数表面活动,并且退出计时器将重置为零。

    为了经由链路320从无滑移状态302进入右滑移状态304,状态机300必须满足enter_right_spin()函数。当满足以下条件时,可满足enter_right_spin()函数条件:

    ((right_split-mu_flag==1)与(split-mu_inhibit_flag==1)与(delta_slip_accel_flag==1)与(delta_slip_flag==1)与(veh_speed_inhibit_flag==1))或((right_brake_split-mu_flag==1)与(veh_speed_inhibit_flag==1))

    其中right_split-mu_flag是右双摩擦系数标志,并且right_brake_split-mu_flag是右摩擦制动器双摩擦系数标志。先前已经描述了其他参数。

    一旦状态机进入右滑移状态304并且右滑移状态304是活动的,就将双摩擦系数标志设置为真或逻辑1,以指示右轮在低摩擦系数表面上并且比左轮更快地滑转。当满足exit_right_spin()函数的条件时,状态机可经由链路330退出右滑移状态304。当满足以下条件时,可满足exit_right_spin()函数条件:

    ((right_slip<exit_slip_thresh)与(brake_tq_inactive_flag==1))或((axle_tq<exit_tq_thresh)

    其中right_slip是右轮滑移量,并且先前已经描述了其他变量。一旦满足exit_right_spin()函数,状态机就进入退出滑移状态308并且激活退出滑移状态。双摩擦系数标志保持在其先前值处,并且计时器被激活。如果满足reenter_left_spin()函数或reenter_right_spin()函数,则状态机可经由链路328重新进入右轮滑移状态304或经由链路324进入左轮滑移状态306,首先满足哪个都控制状态。

    如果在退出计时器(exit_timer)达到一秒时这两个函数都不满足,则状态机将退出退出滑移状态308并经由链路332进入无滑移状态302。当状态机进入无滑移状态302时,将双摩擦系数标志重置为假或逻辑零,从而指示不存在双摩擦系数表面活动,并且退出计时器将重置为零。

    现在参考图4,示出展示如何确定左双摩擦系数标志值的框图。可以类似的方式确定右双摩擦系数标志,不同的是图4所示的右轮输入被替换为左轮输入,并且左轮输入被替换为右轮输入。例如,将输入到块404的右轮滑移替换为左轮滑移,并且将输入到块412的左轮滑移替换为右轮滑移以确定右双摩擦系数标志。

    将车辆速度估计值输入到块402,并且块402输出基于车辆速度估计值的高摩擦系数滑移阈值(high_mu_slip_thresh)。可经由在道路或测功机上操作车辆并调节高摩擦系数滑移阈值直到实现期望响应来以经验确定存储在块402中的高摩擦系数滑移阈值。将车桥的右轮滑移量输入到块404,并且块404判断右轮滑移量是否小于高摩擦系数滑移阈值。如果是,则块404输出真或逻辑值一。否则,块404输出假或逻辑值零。

    将车辆速度估计值输入到块410,并且块410输出基于车辆速度估计值的低摩擦系数滑移阈值(low_mu_slip_thresh)。可经由在道路或测功机上操作车辆并调节低摩擦系数滑移阈值直到实现期望响应来以经验确定存储在块410中的低摩擦系数滑移阈值。将块410的输出输入到求和点414,在所述求和点414处,将所述输出与右轮滑移量相加。将车桥的左轮滑移量输入到块412,并且块412判断左轮滑移量是否大于低摩擦系数滑移阈值加上右轮滑移。如果是,则块412输出真或逻辑值一。否则,块412输出假或逻辑值零。在块406处,对块404和412的输出执行布尔与运算。块406输出左轮双摩擦系数标志(left_split-mu_flag)。类似逻辑输出右轮双摩擦系数标志(right_split-mu_flag)。

    现在参考图5,示出展示如何确定双摩擦系数禁止标志状态的框图500。双摩擦系数禁止标志(split-mu_inhibit_flag)旨在确定双摩擦系数检测逻辑何时可以是活动的。如果平均滑移低于可被校准的预定阈值,横摆率误差在预定范围内,并且横向加速度在预定范围内,则双摩擦系数禁止标志仅允许图3中的双摩擦系数状态机进入左或右滑移状态。逻辑被配置为使得不允许在激进的转弯(例如,车辆转向操纵)期间触发或激活双摩擦系数检测算法,以便避免可能由于误报双摩擦系数标志而引起的传动系扭矩的较大变化。

    将车辆速度估计值输入到块502,并且块502输出平均车轮滑移阈值(ave_slip_thresh)。在块502中,车辆速度估计值索引或参考包含以经验确定的平均车轮滑移阈值的函数。所述函数基于当前车辆速度估计值来输出唯一的平均车轮滑移阈值。当前车辆速度估计值可基于一个或多个车辆车轮速度。将平均车轮滑移阈值输入到块504。还将所有车辆车轮的平均车轮滑移输入到块504中。如果所有车辆车轮的平均车轮滑移小于平均车轮滑移阈值,则块504输出真或逻辑值一。如果所有车辆车轮的平均车轮滑移不小于平均车轮滑移阈值,则块504输出假或逻辑值零。将块504的输出输入到块506。

    将车辆速度估计值和车辆横摆率误差输入到块508。在块508中,车辆速度估计值和车辆横摆率误差索引或引用仅包含逻辑一/真和逻辑零/假的值的函数。当车辆横摆率误差在预定范围内时,所述函数输出值一或真。预定范围值可以经验确定。当车辆横摆率误差不在预定范围内时,所述函数输出值零或假。将块508的输出输入到块506。

    将车辆速度估计值和车辆横向加速度输入到块510。在块510中,车辆速度估计值和车辆横向加速度索引或引用仅包含逻辑一/真和逻辑零/假的值的函数。当车辆横向加速度在预定范围内时,所述函数输出值一或真。预定范围值可以经验确定。当车辆横向加速度不在预定范围内时,所述函数输出值零或假。将块510的输出输入到块506。

    块506对块504、508和510的输出执行布尔与运算。如果平均车辆车轮滑移低于可校准的预定阈值,车辆横摆率误差在预定范围内,并且车辆横向加速度在预定范围内,则块506输出真或逻辑一。否则,块506输出假或逻辑零。块506的输出是双摩擦系数禁止标志(split-mu_inhibit_flag)。

    现在参考图6,示出用于确定δ车轮滑移加速度阈值的框图600。所述δ车轮滑移加速度阈值(delta_slip_accel_thresh)是基于监测右轮滑移与左轮滑移之间的δ车轮滑移加速度以确定车桥是否正在双摩擦系数表面上操作的。如果一个车轮在低摩擦系数表面上,则车轮滑移差的时间变化率将比两个车轮以相同速率滑移更快地增大。

    将车桥的右轮滑移和左轮滑移输入到块602中。块602从右轮滑移中减去左轮滑移并且将结果输出到块604。在块604处确定块602的输出的绝对值,并且块604将结果输出到块606。块606确定块604的输出相对于时间的导数。块606将块606的输出的导数输出到块608。块608对块606的输出进行滤波并且将结果提供给块610。在一个示例中,块608将一阶低通滤波器应用于块606的输出。块610确定块608的输出(右轮滑移减左轮滑移的绝对值的经滤波导数)是否大于预定δ车轮滑移阈值。如果块610确定右轮滑移减左轮滑移的绝对值的经滤波导数大于预定δ车轮滑移阈值,则块610输出真或值一。否则,块610输出假或值零。块610的输出是δ车轮滑移加速度阈值(delta_slip_accel_thresh)标志。

    现在参考图7,示出用于确定δ车轮滑移标志的框图700。δ车轮滑移标志(delta_slip_flag)是基于监测车桥的平均车轮滑移和车轮滑移差的。如果车轮滑移差超过车桥的平均车轮滑移,则该条件给出车桥正在双摩擦系数表面上操作的指示。如果两个车轮在同一道路摩擦表面上,则与车桥的平均车轮滑移相比,车轮滑移差将较小。

    将车桥的右轮滑移(right_wheel_slip)和左轮滑移(left_wheel_slip)输入到块702中。块702从右轮滑移中减去左轮滑移以确定δ车轮滑移(delta_slip)并且将结果输出到块710。还将车桥的右轮滑移和左轮滑移输入到块704中。块704将左轮滑移与右轮滑移相加并且将结果输出到块706。在块706中将块706的输出乘以0.5以生成平均车轮滑移值(ave_slip)。将块706的输出输入到块708。块708将来自块706的平均车轮滑移输出与预定的平均双摩擦系数滑移阈值(ave_split_mu_slip_thresh)相加。将块708的输出输入到块710。块710确定从块702输出的δ车轮滑移是否大于块708的输出。如果从块702输出的δ车轮滑移大于块708的输出,则块710输出真或逻辑一以指示断言δ车轮滑移标志(delta_slip_flag)。否则,块710输出假或逻辑零以指示未断言δ车轮滑移标志。

    现在参考图8,示出用于确定右制动器双摩擦系数标志(right_brake_split-mu_flag)的框图800。可以类似方式确定左制动器双摩擦系数标志(left_brake_split-mu_flag),不同的是左制动器扭矩输入被更换为右制动器扭矩输入并且右制动器扭矩输入被更换为左制动器扭矩输入。如果制动系统主动地制动一个车轮并且驾驶员未应用制动踏板,则left_brake_split-mu_flag和right_brake_split-mu_flag被设计为触发双摩擦系数检测滑转状态。为了防止在电子稳定性控制esc事件期间的干预,stability_control_active_flag必须为假,这指示车辆未处于稳定性事件中。

    将车桥的右摩擦制动器的制动扭矩(right_brake_torque)连同双摩擦系数制动器扭矩阈值(split-mu_brake_tq_thresh)一起输入到块802。双摩擦系数制动器扭矩阈值可经由在不同表面上测试车辆以确定使扭矩偏置到高摩擦系数车轮所需的摩擦制动扭矩来以经验确定。如果车桥的右摩擦制动器的制动扭矩大于双摩擦系数制动器扭矩阈值,则块802输出真或逻辑一。否则,块802输出假或逻辑零。将块802的输出输入到块810。

    将车桥的左摩擦制动器的制动扭矩(left_brake_torque)连同双摩擦系数制动器扭矩阈值(split-mu_brake_tq_thresh)一起输入到块804。如果车桥的左摩擦制动器的制动扭矩小于双摩擦系数制动器扭矩阈值,则块804输出真或逻辑一。否则,块804输出假或逻辑零。将块804的输出输入到块810。

    稳定性控制系统活动标志指示稳定性控制系统当前是否被激活并且采取动作来保持车辆稳定性(例如,自动地应用车辆制动器)。当稳定性控制系统被激活并且采取动作来保持车辆稳定性时,稳定性控制系统活动标志取值一或真。当稳定性控制系统未被激活并且不采取动作来保持车辆稳定性时,稳定性控制系统活动标志取值零或假。将稳定性控制系统标志输入到块806。块806对稳定性控制系统标志执行布尔非运算。因此,如果稳定性控制系统标志被断言,则块806输出假或逻辑零。将块806的输出输入到块810。

    稳定制动踏板活动标志指示当前是否激活或应用制动踏板。当应用制动踏板时,制动踏板活动标志取值一或真。当未应用制动踏板系统时,制动踏板活动标志取值零或假。将制动踏板活动标志输入到块808。块808对制动踏板活动标志执行布尔非运算。因此,如果制动踏板活动标志被断言,则块808输出假或逻辑零。将块808的输出输入到块810。

    在块810处,对块802、804、806和808的输出执行布尔与运算。块810输出右制动器双摩擦系数标志(right_brake_split_mu_flag)。

    现在参考图9,示出用于确定何时重新进入状态图300的左轮滑转状态的框图900。可以类似方式确定重新进入图示300的右轮滑转状态,不同的是左轮滑移输入被更换为右轮滑移输入并且右轮滑移输入被更换为左轮滑移输入。如果右轮的车轮滑移保持低于预定阈值(high_mu_slip_thresh)并且左轮的车轮滑移大于右轮滑移预定阈值(low_mu_slip_thresh)和预定死区(low_mu_slip_dbnd)的和,则重新进入左双摩擦系数标志(reenter_left_split_mu_flag)将被断言为值一或真。两个车轮滑移阈值和死区阈值可从控制器存储器中的查找表获得,所述查找表是车辆速度估计值的函数。这些标志的目的是比较左轮与右轮之间的车轮滑移。如果一个车轮的车轮滑移显著大于另一车轮的车轮滑移,则指示轮胎正在双摩擦系数表面上操作。死区降低了重新进入状态图300的左轮滑转状态所需的车轮滑移阈值。重新进入右双摩擦系数标志(reenter_right_split_mu_flag)以相同方式起作用。

    将车辆速度估计值输入到块902,并且块902返回高摩擦系数滑移阈值(high_mu_slip_thresh)。在块902中,车辆速度估计值索引或参考包含以经验确定的高摩擦系数车轮滑移阈值的函数。所述函数基于当前车辆速度估计值来输出唯一的高摩擦系数车轮滑移阈值。将高摩擦系数车轮滑移阈值输入到块910。还将右轮滑移输入到块910中。如果右轮滑移小于高摩擦系数车轮滑移阈值,则块910输出真或逻辑值一。如果右轮滑移不小于高摩擦系数车轮滑移阈值,则块910输出假或逻辑值零。将块910的输出输入到块920。

    将车辆速度估计值输入到块904,并且块904返回低摩擦系数滑移阈值(low_mu_slip_thresh)。在块904中,车辆速度估计值索引或参考包含以经验确定的低摩擦系数车轮滑移阈值的函数。所述函数基于当前车辆速度估计值来输出唯一的低摩擦系数车轮滑移阈值。将低摩擦系数车轮滑移阈值输入到求和点块908。

    还将车辆速度估计值输入到块906,并且块906返回低摩擦系数滑移死区值(low_mu_slip_dbnd)。在块906中,车辆速度估计值索引或参考包含以经验确定的低摩擦系数车轮滑移死区值的函数。所述函数基于当前车辆速度估计值来输出唯一的低摩擦系数车轮滑移死区值。将低摩擦系数车轮滑移死区值输入到求和点块908。将右轮滑移量输入到求和点908。

    在求和点908处,从与低摩擦系数滑移阈值量相加的右轮滑移量中减去低摩擦系数滑移死区量。将求和点908的输出输入到块912。如果左轮滑移量大于求和点908的输出,则块912输出真或逻辑值一。如果左轮滑移量不小于求和点908的输出,则块912输出假或逻辑值零。将块912的输出输入到块920。对块910的输出和块912的输出执行布尔与运算。块920的输出是重新进入左双摩擦系数标志(reenter_left_split_mu_flag)。

    现在参考图10,示出用于确定何时以速度控制模式操作主车桥以控制车轮滑移的框图1000。经由框图1000和本文所述的其他框图描述的方法可应用于主车桥和次车桥。当将框图应用于主车桥时,主车桥车轮信号(例如,车轮滑移、车轮速度等)应用于经由框图描述的方法。当将框图应用于次车桥时,次车桥信号应用于经由框图描述的方法。为了便于理解,图10的描述限于主车桥。

    示出用于确定何时使主车桥进入速度控制模式的主车桥滑移控制逻辑。该框图1000的输出是具有逻辑值的变量(例如,布尔标志,其中值一指示真,而值零表示假),从而指示何时激活主车桥上的车轮滑移控制并以速度控制模式操作主车桥。主车桥可在进入速度控制模式和车轮滑移控制之前以扭矩控制模式操作。框图1000的输出是经由锁存器功能1042确定的主车桥速度控制触发项。

    锁存器功能1042具有置位输入1042a和复位输入1042b。每当置位输入1042a为真或逻辑一时,锁存器的输出1042c为真或逻辑一。每当置位输入1042a为真或逻辑一时,锁存器的输出1042c被设置为真。一旦锁存器1042被设置为真,锁存器输出1042c就将保持真状态,直到复位输入1042b被设置为真。当锁存器的复位输入1042a为真时,锁存器输出1042c变为假或零。只要复位输入1042b为真,无论置位输入1042a的状态如何,锁存器的输出1042c将始终为假。如从框图1000可看出,置位输入1042a用于确定何时开启主车桥上的滑移控制,而复位输入1042b用于确定何时将其关闭。当同时满足三个标准时,激活车轮滑移控制:所测量车轮滑移超过预定阈值,所测量方向盘角度低于预定阈值,并且车辆状态修改值被设置为真。车辆状态修改值监测车辆速度、横摆率误差和横向加速度。车辆状态修改值的目的是在某些车辆操作范围期间(诸如在其他操作状态下的高速硬转弯期间)禁止车轮滑移控制。当满足两个标准时,重置或禁止主车桥上的车轮滑移控制:驾驶员所请求扭矩下降到低于预定阈值或车桥扭矩重置标志为真。当人类驾驶员抬起加速踏板时或者当驾驶员所请求扭矩低于一定扭矩需求水平时,使用驾驶员所请求扭矩来关闭或禁止滑移控制。驾驶员所请求扭矩小于阈值将自然地减少主车桥的车轮滑移。当以下三个标志同时为真时,触发主车桥扭矩重置标志(块1032的输出):pri_dd_tq_fill_reset_flag、pri_slip_overrun_reset_flag和pri_tq_reset_flag。

    如果次车桥处于速度控制模式并且驾驶员扭矩请求与所递送次车桥扭矩之间的差大于主车桥扭矩控制扭矩请求加上预定阈值,则使用pri_dd_tq_fill_reset_flag来禁止主车桥滑移控制重置。在正常操作期间(例如,当不使用车轮滑移控制时),车辆控制器可使用扭矩控制在主车桥与次车桥之间分配驾驶员所请求扭矩;请求经由主车桥电机提供一定百分比的驾驶员所请求扭矩,并且请求经由次车桥电机提供剩余扭矩。以这种方式,车辆控制器可满足驾驶员所请求扭矩。然而,当应用车轮滑移控制时,闭环速度控制器接管主车桥以便控制到目标的或所请求车轮速度。速度控制器调节电机扭矩,使得主车桥车轮速度与所请求速度一致。在检测到车轮滑移的牵引事件期间,闭环速度控制模式扭矩将总是小于紧接在进入闭环速度控制模式之前的车桥上的扭矩模式扭矩,以便控制车轮滑移。然而,由于每个车桥是独立的,因此这产生了一个车桥以扭矩控制模式操作而另一车桥以速度控制模式操作的可能性。如果发生这种情况,则以扭矩控制模式操作的车桥递送其扭矩模式扭矩和驾驶员需求扭矩的不由以速度控制模式操作的车桥递送的部分,使得可提供驾驶员所请求扭矩。例如,当前车桥和后车桥都以扭矩控制模式操作时,如果驾驶员需求扭矩在电机输出端处为200nm,并且150nm已经被分配成经由主车桥电机递送,并且50nm已经被分配成经由次车桥电机递送,但是在次车桥处发生车轮滑移,因此仅10nm由以速度控制模式操作的次车桥电机递送,然后将主车桥电机扭矩调节到190nm以满足驾驶员需求扭矩。

    在框图1000中,驾驶员所请求扭矩与经由次车桥递送的扭矩之间的差是主车桥递送以便满足驾驶员需求的扭矩。如果次车桥处于速度控制模式,则经由次车桥递送的扭矩可以是次车桥速度控制模式扭矩。如果这两个信号之间的差大于主车桥扭矩模式扭矩请求,则所述逻辑防止主车桥退出滑移控制。这样做的原因是,如果主车桥在此期间退出滑移控制,则它可递送期望的更多扭矩以便满足驾驶员所请求扭矩。这可能导致主车桥上的较大车轮滑移超限。

    除非所测量主车桥滑移低于预定阈值,否则pri_slip_overrun_reset_flag防止所述方法退出速度控制模式。最后,如果速度模式扭矩大于扭矩模式扭矩请求,则使用pri_tq_reset_flag来退出车轮滑移控制。主车桥滑移控制触发器子功能的输出是布尔标志主车桥速度控制触发项。将输出发送到主车桥逆变器控件,闭环扭矩和速度控制器位于所述主车桥逆变器控件中。

    将右轮速度和左轮速度输入到块1002,在所述块1002中,将右轮速度和左轮速度加在一起。块1002将右轮速度和左轮速度的和输出到块1004。块1004将右轮速度和左轮速度的和乘以值0.5以生成平均车轮速度。将所述平均车轮速度输入到求和点1006。还将车辆速度输入到求和点1006。在求和点1006处从平均车轮速度中减去车辆速度,并且求和点1006将车轮滑移量输出到块1038和块1008。

    在块1008中,车轮滑移量和车辆速度估计值索引或参考仅包含值一和零,或替代地,真和假的函数。当车轮滑移在预定范围内时,所述函数输出值一或真。预定范围值可以经验确定。当车轮滑移误差不在预定范围内时,所述函数输出值零或假。将块1008的输出输入到块1034。

    将车辆速度估计值和横摆率误差输入到块1010。车辆速度估计值和车辆横摆率误差索引或引用仅包含一或真和零或假的值的函数。当车辆横摆率误差在预定范围内时,所述函数输出值一或真。预定范围值可以经验确定。当车辆横摆率误差不在预定范围内时,所述函数输出值零或假。将块1010的输出输入到块1034。

    将车辆速度估计值和横向加速度输入到块1012。车辆速度估计值和车辆横向加速度索引或引用仅包含一或真和零或假的值的函数。当车辆加速度在预定范围内时,所述函数输出值一或真。预定范围值可以经验确定。当车辆横摆率误差不在预定范围内时,所述函数输出值零或假。将块1012的输出输入到块1034。

    块1034对块1008、1010和1012的输出执行布尔与运算。因此,如果块1008、1010和1012中的全部都输出值一或真,则块1034的输出为逻辑一或真。否则,块1034的输出为逻辑零或假。将块1034的输出输入到块1040。

    块1038接收求和点1006的输出(车轮滑移量),并且如果车轮滑移量大于阈值车轮滑移量,则块1038输出逻辑一或真值。否则,块1038输出逻辑零或假。将块1038的输出输入到块1040。

    块1036接收来自转向角度传感器151(图1中所示)的输入,并且如果方向盘角度小于阈值方向盘角度,则块1036输出逻辑一或真值。否则,块1036输出逻辑零或假。将块1036的输出输入到块1040。

    块1040对块1038、1036和1034的输出执行布尔与运算。因此,如果块1038、1036和1034中的全部都输出值一或真,则块1040的输出为逻辑一或真。否则,块1040的输出为逻辑零或假。将块1040的输出输入到块1042(锁存功能)的置位输入。

    将驾驶员需求扭矩和次车桥所测量扭矩输入到块1014。在块1014中从驾驶员需求扭矩中减去次车桥所测量扭矩,并且块1014将结果输出到块1018。结果是主车桥可输出以满足驾驶员需求扭矩的另外扭矩量。

    将主车桥扭矩请求和主车桥扭矩控制请求阈值输入到求和点1016。求和点1016将主车桥扭矩控制请求和主车桥扭矩控制阈值相加。将主车桥扭矩控制请求和主车桥扭矩控制阈值相加的结果输入到块1018。

    块1018确定块1014的输出是否大于或等于求和点1016的输出。如果是,则块1014输出逻辑一或真。否则,块1014输出逻辑零或假。将块1014的输出输入到块1020。

    将次车桥速度控制触发项标志输入到块1020,并且从类似于1042的锁存器功能输出次车桥速度控制触发项标志。块1018对次车桥速度控制触发项标志和块1018的输出执行布尔与运算。因此,如果块1018的输出和次车桥速度控制触发项标志都为真或值一,则块1020输出值一或真。否则,块1020输出值零或假。将块1020的输出输入到块1022,并且块1022对块1020的输出执行布尔非运算。块将布尔非运算的结果输出到块1028。

    块1024确定主车桥所测量车轮滑移是否小于或等于主车桥车轮滑移重置阈值。如果是,则块1024输出逻辑一或真。否则,块1024输出逻辑零或假。将块1024的输出输入到块1028。可经由在不同表面上测试车辆并确定滑移控制器可在不引起另一车轮速度变化的情况下退出的期望滑移值来以经验确定主车桥车轮滑移重置阈值。

    块1026将所测量主车桥扭矩与主车桥扭矩模式扭矩请求进行比较。当速度控制是活动的时,所测量主车桥扭矩是速度控制扭矩。每当速度控制扭矩超过扭矩控制扭矩时,块1026迫使速度控制退出。

    块1028对块1022、1024和1026的输出执行布尔与运算。因此,如果块1022、1024和1026的全部输出为真或值一,则块1028输出值一或真。否则,块1028输出值零或假。将块1028的输出输入到块1032。

    块1030确定驾驶员需求扭矩请求是否小于扭矩退出阈值。如果是,则块1030输出逻辑一或真。否则,块1030输出逻辑零或假。将块1030的输出输入到块1032。扭矩退出阈值可经由以下方式来以经验确定:调节阈值直到当驾驶员释放加速踏板时从速度控制模式到扭矩控制模式的转变在所有表面上都平滑,从而减小驾驶员需求扭矩。

    块1032对块1030和1028的输出执行布尔或运算。因此,如果块1030和1028的输出中的任一者为真或值一,则块1032输出值一或真。否则,块1032输出值零或假。将块1032的输出输入到块1042的复位。

    块1042执行先前描述的锁存器功能。特别地,如果到置位输入1042a的输入为逻辑一或真,并且到复位输入1042b的输入为逻辑零或假,则只要复位输入1042b不接收逻辑一或真输入,块1042的输出1042b就保持为逻辑一或真。如果复位输入1042b确实接收到逻辑电平一或真,则块1042的输出1042b变为逻辑零或假,直到复位输入1042b接收到逻辑零或假并且置位输入1042a接收到逻辑一或真电平。块1042的输出为主车桥速度控制触发项标志。

    现在参考图11,示出用于确定车轮滑移目标或所请求车桥速度的框图。车轮滑移目标或请求生成器子功能负责确定车轮滑移目标或所请求速度以在滑移控制期间使牵引力最大化。通过确定主车桥的车轮速度目标或请求来实现车轮滑移目标或请求。通过在车轮域中将所估计的车辆速度估计值转换为弧度/秒(rad/s)并加上期望的车轮滑移目标或请求来计算主车桥车轮速度目标或请求。当在逆变器控件中激活闭环速度控制器时,所得的车轮速度目标或请求将递送期望的车轮滑移目标或请求。由具有两个修改值的前馈路径来确定主车桥车轮滑移目标或请求。经由查找表来确定基础车轮滑移目标,所述查找表监测车辆横摆率误差和车辆速度。基于车辆横摆率误差来调节车轮滑移目标或请求,以便在处于车轮滑移控制时校正过度转向和转向不足。第一修改值监测加速踏板位置和车辆速度。调节车轮滑移目标以补偿驾驶员的加速踏板输入,以便使驾驶员能够根据加速踏板位置来调节车轮滑移。最终修改值是基于主车桥双摩擦系数标志的。当双摩擦系数标志为假时,修改值被设置为一。这导致修改值充当传递(passthrough),因为它对滑移目标没有影响。然而,当双摩擦系数标志被设置为真时,滑移目标斜升到基于车辆速度和表面摩擦系数估计值的预定值。所述概念是,在双摩擦系数事件期间(例如,车桥的一个车轮在较低摩擦表面上,而另一车轮在较高摩擦表面上),需要增大车轮滑移目标以便增大车桥上的扭矩,使得制动系统能够经由单独的制动压力致动将扭矩偏置到高摩擦系数车轮。

    将车辆速度估计值和车辆横摆率误差输入到块1102。在块1102中,车辆横摆率误差和车辆速度估计值索引或参考包含基于主车桥横摆的速度目标或请求值中的值的函数。针对每个车辆速度估计值和车辆横摆率误差对存在唯一的主车桥速度目标或请求值。所述函数将主车桥速度目标或请求的值输出到块1114。所述函数中的主车桥速度目标或请求值可经由以下方式来以经验确定:在不同表面上引发转向不足/转向过度并调节表中的值,使得速度控制器平滑地校正转向过度和转向不足。

    将车辆速度估计值和加速踏板位置输入到块1104。在块1104中,加速踏板位置和车辆速度估计值索引或参考包含主车桥速度修改值中的值的函数。针对每个加速踏板位置和车辆速度估计值对存在唯一的主车桥速度修改目标或请求值。所述函数将主车桥速度修改目标或请求的值输出到块1114。所述函数中的主车桥速度修改目标或请求值可经由以下方式来以经验确定:引发车轮滑移事件并调制车轮滑移目标,以便在仍然保持车轮的紧密滑移控制时实现对驾驶员的踏板输入(例如,加速踏板输入)的理想响应。该表后面的主要思想是避免在踏板输入未能转变为直接车辆响应的情况下具有“死踏板”感觉。该表使驾驶员对车轮滑移有一定控制,以便处理在沙地或砾石上的行驶。

    将最大车桥速度速率极限、最小车桥速度速率极限和主车桥双摩擦系数标志值输入到块1106。块1106输出在[0,1]范围内的修改值。速率限制块仅仅是将双摩擦系数标志的“开/关”性质转变成平滑转变的一种方式。当双摩擦系数标志变为真或假时,该块提供滑移目标的平滑增大/减小。块1106的输入为主车桥双摩擦系数标志。当主车桥速度控制触发值为假或逻辑0时,块1106将最小车桥速度速率极限输出到块1110。

    将车辆速度估计值和摩擦系数估计值输入到块1108。在块1108中,摩擦系数估计值和车辆速度估计值索引或引用包含在双摩擦系数事件期间期望的车轮滑移增大的值的函数。针对每个摩擦系数估计值和车辆速度估计值对存在唯一的车轮滑移值的增大。所述函数将另外车轮滑移的值输出到块1110。所述函数中的另外车轮滑移值可经由以下方式来以经验确定:在不同的双摩擦系数表面上引发滑移事件并校准为了允许摩擦制动器将最大量的扭矩偏置到高摩擦系数车轮而需要的另外车轮滑移量。

    在块1110处,将块1106的输出和块1108的输出相乘。将乘法的结果从块1110输出到块1112。块1112选择块1110的输出中的较大值和值一。块1112将两个值中的较大者输出到块1114。

    块1114将块1102的输出与块1104的输出相乘以生成第一结果。将第一结果乘以块1112的输出以生成第二结果。将第二结果从块1114输出到块1116。块1116将块1114的输出中的较小值和最大车轮滑移极限输出到求和点1120。块1116的输出为车轮滑移请求或目标。将车辆速度估计值输入到块1118,并且块1118将车辆速度转换成弧度/秒以生成车轮速度。块1118将车轮速度输出到求和点1120。求和点1120将车轮速度和车轮滑移速度请求相加以生成主车桥速度目标或请求值。求和点1120输出主车桥速度目标或请求值。

    现在参考图12,示出用于车轮速度滑移控制的闭环车轮速度控制器的框图。主车桥和次车桥的逆变器控件通常以大约500hz的非常快的任务速率运行。因此,所述车轮速度控制器是执行闭环电机速度控制的适当位置。当通过开放式差速器使用牵引马达(例如,电机)来为车辆的车轮提供动力时,牵引马达速度为车轮速度的平均值。因此,控制牵引马达速度直接控制车桥的平均车轮速度。连续的车轮滑移控制利用对车轮速度的精确控制。逆变器控件的任务是在扭矩控制模式下将所请求扭矩递送到车桥,并且在速度控制模式下将所请求速度递送到车桥。

    逆变器控件基于速度控制触发项的值在两个不同的扭矩请求之间提供混合。当速度控制触发项为假时,扭矩混合策略传递扭矩模式扭矩请求。因此,车桥以扭矩控制模式操作。当速度控制触发项为真时,扭矩混合策略将来自扭矩模式扭矩请求的马达扭矩命令与由闭环马达速度控制器生成的速度模式扭矩请求混合。注意,闭环马达速度控制器生成马达扭矩请求以将马达速度调整到所请求速度。同样,当速度控制触发项标志从真变为假时,扭矩命令将从速度模式扭矩请求混合到扭矩模式扭矩请求。在闭环马达速度控制器内,闭环控制器的扭矩请求被限幅到扭矩模式扭矩请求内,以便避免将车轮扭矩请求增加到高于驾驶员需求。

    将来自块1120的车轮速度目标或请求输入到块1202。块1202将车轮速度目标或请求乘以车轮与马达之间所存在的齿轮比以生成所请求马达速度。块1202将所请求马达速度输出到求和点1204。在求和点1204处从所请求马达速度中减去所测量马达速度以生成马达速度误差。求和点1204将马达速度误差输出到块1206。

    块1206可以是任何已知类型的控制器。在一个示例中,块1206是比例/积分控制器,所述比例/积分控制器响应于马达速度误差和所积分马达速度误差的比例之和来调节马达扭矩以控制马达速度。因此,块1206的输出为马达速度控制模式扭矩请求。替代地,块1206可以是线性二次正则或另一已知的控制器。块1206输出输入到块1208的马达速度控制马达扭矩命令。

    将马达扭矩模式扭矩请求、速度控制触发项和速度控制模式扭矩请求输入到块1208。根据驾驶员需求扭矩来确定马达扭矩模式扭矩请求。驾驶员需求扭矩是经由参考基于加速踏板位置和车辆速度的驾驶员需求扭矩的表或函数来确定。存储在所述表中的驾驶员需求值可经由以下方式来以经验确定:在测功机上操作车辆并且在调节加速踏板位置和车辆速度时调节驾驶员需求扭矩值,直到提供可接受的车辆响应。

    当速度控制触发项值为假或逻辑零时,块1208使驾驶员需求扭矩请求不经调节地通过其自身。当速度控制触发项值为真或逻辑一时,块1208输出驾驶员需求扭矩和速度模式扭矩命令的混合。可在电机扭矩命令等于仅速度模式扭矩命令之前的预定持续时间内执行驾驶员需求扭矩和速度模式扭矩的混合。例如,块1208可最初输出90%的驾驶员需求扭矩和10%的速度控制扭矩请求的和。随着时间的推移,块1208可输出30%的驾驶员需求扭矩和70%的速度模式扭矩命令的和。在经过预定时间量之后,电机命令等于100%的速度模式扭矩请求和0%的扭矩模式扭矩请求。将块1208的输出递送到逆变器,并且逆变器调节供应给电机的电流和/或电压以提供从块1208输出的扭矩请求值。

    以这种方式,图2至图12的方法可响应于检测到车轮滑移而从以扭矩模式操作车桥改变为以速度控制模式操作车桥。此外,所述方法经由将扭矩模式扭矩命令与速度模式扭矩命令混合来在以速度控制模式操作时调节电机扭矩。

    因此,图2至图12的方法提供了一种用于操作车辆的方法,所述方法包括:经由控制器以扭矩控制模式操作第一车桥的电机;以及响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入速度控制模式。所述方法还包括:在没有所述第一车桥的所述车轮滑移的指示的情况下,响应于驾驶员需求扭矩而调节所述第一车桥的所述电机的扭矩。所述方法包括:其中以所述速度控制模式操作包括调节所述第一车桥的所述电机的扭矩,使得所述第一车桥的所述电机遵循所请求速度。所述方法包括:其中所述所请求速度是加速踏板位置和车辆速度的函数。所述方法包括:其中所述所请求速度是车辆速度和车辆横摆率的函数。所述方法包括:其中所述所请求速度是车辆速度和所估计摩擦系数的函数。所述方法包括:其中所述速度控制模式为闭环速度控制模式。

    图2至图12的方法还提供了一种用于操作车辆的方法,所述方法包括:经由控制器以第一扭矩控制模式操作第一车桥的电机并且以第二扭矩控制模式操作第二车桥的电机;以及响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入第一速度控制模式,并且响应于没有所述第二车桥的车轮滑移的指示而继续以所述第二扭矩控制模式操作所述第二车桥的所述电机。所述方法还包括:当以所述第一扭矩控制模式操作所述第一车桥的所述电机时,基于驾驶员需求扭矩从所述第一车桥的所述电机请求第一扭矩,并且当以所述第二扭矩控制模式操作所述第二车桥的所述电机时,基于所述驾驶员需求扭矩从所述第二车桥的所述电机请求第二扭矩,所述第一扭矩加上所述第二扭矩等于所述驾驶员需求扭矩。

    在一些示例中,所述方法还包括:响应于所述驾驶员需求扭矩和所述第一车桥的所述电机的速度控制模式扭矩而调节所述第二车桥的所述电机的所述第二扭矩。所述方法还包括:响应于所述第二车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述第二扭矩控制模式并且使所述第二车桥的所述电机进入第二速度控制模式。所述方法还包括:响应于车辆横摆率误差而退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入所述第一速度控制模式。所述方法还包括:响应于双摩擦系数指示而退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入所述第一速度控制模式。

    在另一表示中,图2至图12的方法提供了一种用于操作车辆的方法,所述方法包括:响应于进入状态机的第一状态而经由控制器以扭矩控制模式操作第一车桥的电机;以及响应于进入所述状态机的第二状态而经由所述控制器退出所述扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入速度控制模式,当满足一组预定条件时进入所述第二状态。所述方法还包括:在返回到所述第一状态之前进入所述状态机的第三状态。所述方法包括:其中响应于满足第二组预定条件而进入所述第三状态。

    现在参考图13,示出根据图2至图12的方法和图1的系统的车辆操作序列。可经由图1的系统与图2至图12的方法协作地提供图13的序列。t0至t3时的垂直线示出了所述序列中感兴趣的特定时间。

    自图13的顶部起的第一曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1302表示所请求主车桥速度。点划线1304表示实际主车桥速度。实线1306表示所估计车辆速度。

    自图13的顶部起的第二曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1308表示所请求次车桥速度。点划线1310表示实际次车桥速度。实线1312表示所估计车辆速度。

    自图13的顶部起的第三曲线图为速度控制触发项状态对时间的曲线图。垂直轴线表示速度控制触发项状态,并且当迹线在垂直轴线箭头附近时,速度控制触发项被断言或激活。当迹线在水平轴线附近时,速度控制触发项状态未被断言或激活。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1316表示次车桥速度控制触发项状态。实线1314表示主车桥速度控制触发项状态。

    自图13的顶部起的第四曲线图为加速踏板位置对时间的曲线图。垂直轴线表示加速踏板位置,并且加速踏板位置在垂直轴线箭头的方向上增加(例如,被施加得更远)。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线1318表示加速踏板位置。

    自图13的顶部起的第五曲线图为主车桥扭矩对时间的曲线图。垂直轴线表示主车桥扭矩,并且主车桥扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1320表示所请求主车桥扭矩模式扭矩请求。点划线1324表示主车桥速度控制模式扭矩请求。实线1322表示被递送到控制主车桥电机扭矩的逆变器的主车桥扭矩请求命令。

    自图13的顶部起的第六曲线图为次车桥扭矩对时间的曲线图。垂直轴线表示次车桥扭矩,并且次车桥扭矩在垂直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1326表示所请求次车桥扭矩模式扭矩请求。点划线1330表示次车桥速度控制模式扭矩请求。实线1328表示被递送到控制次车桥电机扭矩的逆变器的次车桥扭矩请求命令。

    在时间t0处,开始经由车辆的驾驶员(未示出)施加加速踏板。实际主车桥速度、所请求主车桥速度和车辆速度开始增大。同样,实际次车桥速度、所请求次车桥速度和车辆速度开始增大。不对车桥触发速度控制,并且主车桥和次车桥扭矩随着加速踏板位置的增加而增加。因为未断言速度控制触发项,所以主车桥速度控制扭矩请求和次车桥速度控制扭矩请求为零。

    在时间t1处,驾驶员(未示出)已经施加了足够的加速踏板输入,使得主车桥速度经历显著的滑移超限,这致使断言主车桥控制触发项。此时,主车桥闭环车轮速度控制器接管并跟踪车轮速度目标。主车桥扭矩请求命令开始从扭矩模式扭矩请求混合到速度模式扭矩请求。

    在时间t1与t2之间,主车桥以速度控制模式操作,而次车桥以扭矩控制模式操作。实际主车桥速度达到峰值,然后其随着主车桥扭矩请求命令从扭矩模式扭矩请求朝向速度模式扭矩请求减少而减小。次车桥扭矩请求命令等于次车桥扭矩模式扭矩请求。

    在时间t2处,次车桥经历显著的滑移超限,这触发次车桥滑移控制。次车桥闭环车轮速度控制器接管并跟踪车轮速度目标。次车桥扭矩请求命令开始从扭矩模式扭矩请求混合到速度模式扭矩请求。

    在时间t2与t3之间,主车桥继续以速度控制模式操作,而次车桥也以速度控制模式操作。实际主车桥速度与主车桥速度请求一致,并且次车桥速度达到峰值,然后其随着次车桥扭矩请求命令从扭矩模式扭矩请求朝向速度模式扭矩请求减少而减小。在时间t2之后不久,次车桥扭矩请求命令和主车桥扭矩请求命令等于它们相应的速度模式扭矩请求。

    在时间t3处,驾驶员(未示出)释放加速踏板,这致使两个车桥退出速度控制模式。当速度模式请求拦截相应车桥的扭矩模式请求时,每个车桥的扭矩命令混合到其相应车桥的扭矩模式请求。在时间t3之后,两个车桥均以扭矩控制模式操作。因此,每个车桥具有其自己的独立滑移控制,并且每个车桥响应于检测到车轮滑移而以速度控制模式操作。车桥可根据速度控制触发项标志的状态独立地以速度或扭矩控制操作。

    现在参考图14,示出根据图2至图12的方法和图1的系统的车辆操作序列。可经由图1的系统与图2至图12的方法协作地提供图13的序列。t10至t13时的垂直线示出了所述序列中感兴趣的特定时间。

    自图14的顶部起的第一曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1402表示所请求主车桥速度。点划线1404表示实际主车桥速度。实线1406表示所估计车辆速度。

    自图14的顶部起的第二曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1408表示所请求次车桥速度。点划线1410表示实际次车桥速度。实线1412表示所估计车辆速度。

    自图14的顶部起的第三曲线图为速度控制触发项状态对时间的曲线图。垂直轴线表示速度控制触发项状态,并且当迹线在垂直轴线箭头附近时,速度控制触发项被断言或激活。当迹线在水平轴线附近时,速度控制触发项状态未被断言或激活。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1416表示次车桥速度控制触发项状态。实线1414表示主车桥速度控制触发项状态。

    自图14的顶部起的第四曲线图为主车桥和次车桥双摩擦系数标志变量对时间的曲线图。垂直轴线表示主车桥和次车桥双摩擦系数标志的状态,并且当迹线在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,双摩擦系数标志被断言。当迹线在水平轴线附近时,双摩擦系数标志未被断言。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。实线迹线1414表示主车桥的双摩擦系数状态,并且虚线迹线1416表示次车桥的双摩擦系数状态。

    在时间t10处,开始经由车辆的驾驶员(未示出)施加加速踏板。实际主车桥速度、所请求主车桥速度和车辆速度开始增大。同样,实际次车桥速度、所请求次车桥速度和车辆速度开始增大。不对车桥触发速度控制,并且主车桥和次车桥扭矩随着加速踏板位置的增加而增加。双摩擦系数标志未被断言。

    在时间t11处,主车桥经历显著的车轮滑移超限并且主车桥速度控制触发项被接合。主车桥闭环车轮速度控制器接管以控制主车桥的车轮滑移。

    在时间t12处,在激活滑移控制之后不久,主车桥双摩擦系数标志触发真,从而指示主车桥在双摩擦系数表面上操作。一旦触发了主车桥双摩擦系数标志,就增大主车桥速度目标,以便增加主车桥上的总扭矩。制动器控件现在在车桥处具有足够的扭矩以将扭矩偏置到高摩擦系数车轮。此时,制动器控制器可开始应用前车桥的摩擦制动器。

    在时间t3处,双摩擦系数标志停用并且速度目标向下混合回到其原始值。注意,在该整个事件中,次车桥保持在扭矩控制下。双摩擦系数检测和滑移控制针对每个车桥独立地操作。

    现在参考图15,示出根据图2至图12的方法和图1的系统的车辆操作序列。可经由图1的系统与图2至图12的方法协作地提供图15的序列。t20至t23时的垂直线示出了所述序列中感兴趣的特定时间。

    自图15的顶部起的第一曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1502表示所请求主车桥速度。点划线1504表示实际主车桥速度。实线1506表示所估计车辆速度。

    自图15的顶部起的第二曲线图为速度对时间的曲线图。垂直轴线表示车桥速度,并且车桥速度在垂直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1508表示所请求次车桥速度。点划线1510表示实际次车桥速度。实线1512表示所估计车辆速度。

    自图15的顶部起的第三曲线图为速度控制触发项状态对时间的曲线图。垂直轴线表示速度控制触发项状态,并且当迹线在垂直轴线箭头附近时,速度控制触发项被断言或激活。当迹线在水平轴线附近时,速度控制触发项状态未被断言或激活。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线迹线1516表示次车桥速度控制触发项状态。实线1514表示主车桥速度控制触发项状态。

    自图14的顶部起的第四曲线图为车辆横摆率误差对时间的曲线图。垂直轴线表示车辆横摆率误差,并且水平轴线的水平处的横摆率误差为零。横摆率误差大小在竖直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。实线迹线1512表示车辆横摆率误差。

    在时间t20处,开始经由车辆的驾驶员(未示出)施加加速踏板。实际主车桥速度、所请求主车桥速度和车辆速度开始增大。同样,实际次车桥速度、所请求次车桥速度和车辆速度开始增大。不对车桥触发速度控制,并且主车桥和次车桥扭矩随着加速踏板位置的增加而增加。车辆横摆率误差接近零。

    在时间t21处,两个车桥均经历显著的滑移超限,这触发两个车桥的速度控制。车桥速度增大,然后其随着车桥速度控制激活并减小经由每个车桥递送的扭矩而减小。

    在时间t23处,车辆横摆率误差指示车辆正经历显著的转向过度。为了校正转向过度,所述方法调节主车桥和次车桥的车轮速度目标,以便使横摆率误差恢复回到空档。一旦横摆率误差恢复到空档,就将速度目标或请求混合回到其基础目标值。注意,当一个车桥处于速度控制模式而另一车桥处于扭矩控制模式时,所述方法可调节横摆率。

    注意,本文所包括的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。此外,所述方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理动作。本文所述的具体例程可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理次序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所需要的,而是为了便于说明和描述才提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可根据所使用的特定策略而重复地执行。此外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而执行。如果需要,可省略本文所述的一个或多个方法步骤。

    应当理解,本文所公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些具体示例不应当被视为具有限制含义,因为众多变型是可能的。例如,上述技术可应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

    所附权利要求特别地指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

    根据本发明,一种用于操作车辆的方法包括:经由控制器以扭矩控制模式操作第一车桥的电机;以及响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入速度控制模式。

    在本发明的一方面,所述方法包括:在没有所述第一车桥的所述车轮滑移的指示的情况下,响应于驾驶员需求扭矩而调节所述第一车桥的所述电机的扭矩。

    在本发明的一方面,以所述速度控制模式操作包括调节所述第一车桥的所述电机的扭矩,使得所述第一车桥的所述电机遵循所请求速度。

    在本发明的一方面,所述所请求速度是加速踏板位置和车辆速度的函数。

    在本发明的一方面,所述所请求速度是车辆速度和车辆横摆率的函数。

    在本发明的一方面,所述所请求速度是车辆速度和所估计摩擦系数的函数。

    在本发明的一方面,所述速度控制模式为闭环速度控制模式。

    根据本发明,提供了一种车辆系统,其具有:第一电机,所述第一电机耦接到第一车桥;第二电机,所述第二电机耦接到第二车桥;控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,以响应于不存在车轮滑移而以第一扭矩控制模式操作所述第一电机并且以第二扭矩控制模式操作所述第二电机,并且响应于车轮滑移的指示而以速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机。

    根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于车辆速度和加速踏板位置而在所述速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。

    根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于车辆速度和车辆横摆率误差而在所述速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。

    根据一个实施例,所述速度控制模式为闭环速度控制模式,其中从所述第一车桥的所请求速度中减去所述第一车桥的旋转速度。

    根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于车辆横摆率误差而以所述速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机的另外的指令。

    根据一个实施例,本发明的特征还在于用于响应于双摩擦系数的指示而以所述速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机的另外的指令。

    根据一个实施例,本发明的特征还在于用于基于所述第一扭矩控制模式下的扭矩和所述速度控制模式下的扭矩来混合所述第一电机的扭矩命令的另外的指令。

    根据本发明,一种用于操作车辆的方法包括:经由控制器以第一扭矩控制模式操作第一车桥的电机并且以第二扭矩控制模式操作第二车桥的电机;以及响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入第一速度控制模式,并且响应于没有所述第二车桥的车轮滑移的指示而继续以所述第二扭矩控制模式操作所述第二车桥的所述电机。

    在本发明的一方面,所述方法包括:当以所述第一扭矩控制模式操作所述第一车桥的所述电机时,基于驾驶员需求扭矩从所述第一车桥的所述电机请求第一扭矩,并且当以所述第二扭矩控制模式操作所述第二车桥的所述电机时,基于所述驾驶员需求扭矩从所述第二车桥的所述电机请求第二扭矩,所述第一扭矩加上所述第二扭矩等于所述驾驶员需求扭矩。

    在本发明的一方面,所述方法包括:响应于所述驾驶员需求扭矩和所述第一车桥的所述电机的速度控制模式扭矩而调节所述第二车桥的所述电机的所述第二扭矩。

    在本发明的一方面,所述方法包括:响应于所述第二车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述第二扭矩控制模式并且使所述第二车桥的所述电机进入第二速度控制模式。

    在本发明的一方面,所述方法包括:响应于车辆横摆率误差而退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入所述第一速度控制模式。

    在本发明的一方面,所述方法包括:响应于双摩擦系数指示而退出所述第一扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入所述第一速度控制模式。


    技术特征:

    1.一种用于操作车辆的方法,其包括:

    经由控制器以扭矩控制模式操作第一车桥的电机;以及

    响应于所述第一车桥的车轮滑移的指示而经由所述控制器退出所述扭矩控制模式并且使所述第一车桥的所述电机进入速度控制模式。

    2.如权利要求1所述的方法,其还包括:在没有所述第一车桥的所述车轮滑移的所述指示的情况下,响应于驾驶员需求扭矩而调节所述第一车桥的所述电机的扭矩。

    3.如权利要求1所述的方法,其中以所述速度控制模式操作包括调节所述第一车桥的所述电机的扭矩,使得所述第一车桥的所述电机遵循所请求速度。

    4.如权利要求3所述的方法,其中所述所请求速度是加速踏板位置和车辆速度的函数。

    5.如权利要求3所述的方法,其中所述所请求速度是车辆速度和车辆横摆率的函数。

    6.如权利要求3所述的方法,其中所述所请求速度是车辆速度和所估计摩擦系数的函数。

    7.如权利要求1所述的方法,其中所述速度控制模式为闭环速度控制模式。

    8.一种车辆系统,其包括:

    第一电机,所述第一电机耦接到第一车桥;

    第二电机,所述第二电机耦接到第二车桥;

    控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,以响应于不存在车轮滑移而以第一扭矩控制模式操作所述第一电机并且以第二扭矩控制模式操作所述第二电机,并且响应于车轮滑移的指示而以速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机。

    9.如权利要求8所述的车辆系统,其还包括用于响应于车辆速度和加速踏板位置而在所述速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。

    10.如权利要求8所述的车辆系统,其还包括用于响应于车辆速度和车辆横摆率误差而在所述速度控制模式下调节所请求速度的另外的指令。

    11.如权利要求8所述的车辆系统,其中所述速度控制模式为闭环速度控制模式,其中从所述第一车桥的所请求速度中减去所述第一车桥的旋转速度。

    12.如权利要求8所述的车辆系统,其还包括用于响应于车辆横摆率误差而以所述速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机的另外的指令。

    13.如权利要求8所述的车辆系统,其还包括用于响应于双摩擦系数的指示而以所述速度控制模式操作所述第一电机或所述第二电机的另外的指令。

    14.如权利要求8所述的车辆系统,其还包括用于基于所述第一扭矩控制模式下的扭矩和所述速度控制模式下的扭矩来混合所述第一电机的扭矩命令的另外的指令。

    技术总结
    本公开提供了“用于协调独立车桥以进行连续车轮滑移控制的系统和方法”。描述了用于控制四轮驱动车辆的车轮滑移的方法和系统。所述方法和系统可应用于电动车辆或混合动力车辆。所述方法和系统提供以速度控制模式和扭矩控制模式操作车辆推进源以管理车轮滑移。

    技术研发人员:乔斯·委拉斯凯兹阿尔坎塔尔;乔·杰伊·托雷斯;卢西恩·利波克
    受保护的技术使用者:福特全球技术公司
    技术研发日:2020.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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