车轮扭矩控制系统和方法技术方案

本公开提供了“车轮扭矩控制系统和方法”。一种车辆包括一对电机，这对电机各自联接到横向对置的一个车轮以输出车轮扭矩。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为基于每个单独电机的制动扭矩极限中的较小者来命令所述电机的组合再生制动扭矩输出。所述控制器还被编程为响应于横摆率超过横摆率阈值而命令来自每个电机的再生制动扭矩在彼此的预定扭矩阈值内。

Control System and Method of Wheel Torque

【技术实现步骤摘要】
车轮扭矩控制系统和方法
本公开涉及车辆再生制动系统，该系统具有对各个车轮的独立扭矩控制。
技术介绍
具有用于车辆推进的电机的电动化车辆可以具有在再生制动期间将电机作为发电机来操作以回收能量并帮助车辆减速的能力。在假设单个电机联接到所驱动的车桥的情况下为再生制动设计了一些再生制动控制策略。在此类情况下，再生制动扭矩请求可以基于单个马达的能力。另外，车辆制动稳定性极限可以类似地基于施加到所驱动的车桥的制动扭矩。
技术实现思路
一种车辆包括一对电机，这对电机各自联接到横向对置的一个车轮以输出车轮扭矩。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为基于每个单独电机的制动扭矩极限中的较小者来命令所述电机的组合再生制动扭矩输出。所述控制器还被编程为响应于横摆率超过横摆率阈值而命令来自每个电机的再生制动扭矩在彼此的预定扭矩阈值内。一种控制再生制动的方法包括对第一车轮和第二横向对置的车轮中的每一者施加组合再生制动扭矩输出，所述组合再生制动扭矩输出约等于所述第一车轮和所述第二对置车轮的较小单独再生扭矩能力极限的两倍，其中所述单独再生扭矩能力极限是基于车轮滑移扭矩极限和电机再生扭矩能力极限中的较小者。一种车辆再生制动系统包括一对电机，每个电机联接到横向对置的车轮以控制车轮扭矩。所述再生制动系统还包括控制器，所述控制器被编程为响应于车辆横摆率大于横摆率阈值，命令所述车轮处的组合再生制动扭矩输出约等于与扭矩能力较弱的车轮对应的扭矩能力的两倍加上预定扭矩缓冲，并且命令每个车轮处的再生制动扭矩为所述组合再生制动扭矩的一半加上扭矩矢量调整。附图说明图1是车辆的示意性俯视图。图2是控制车辆的再生制动的方法。图3是控制车辆的再生制动的另一种方法。具体实施方式根据要求，本文公开了本专利技术的详细实施例；但是应理解，所公开的实施例仅示例性地说明本专利技术，本专利技术可体现为各种各样的和替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本专利技术的代表性基础。参考图1，示意性地描绘了车辆100。车辆100包括推进系统102，所述推进系统具有发动机104，诸如柴油或汽油内燃发动机。根据一个示例，发动机104是8缸高性能发动机。然而，应当明白的是，本公开的各方面可以应用于输出较小的发动机或纯电动推进系统配置。推进系统102还包括变速器106，诸如双离合器动力换挡变速器或另一种多传动比类型的变速器，以将来自发动机104的扭矩输出传递到一个或多个车轮。发动机104可以通过辅助电机(诸如曲柄集成起动发电机(CISG)108)从非活动状态起动。来自发动机104的扭矩输出通过变速器106并向下游传递到传动系轴110以将扭矩输出到后轮112、114。根据一些示例，传动系轴110联接到后主减速器差速器116以在连接到后轮的左半轴118和右半轴120中的每一者之间分配扭矩。在进一步的示例中，推进系统102还包括附加的电子控制器，诸如联接到差速器116的电子限滑差速器(eLSD)模块122，以进一步控制右后轮112与左后轮114之间的扭矩分配。推进系统102还包括多个电动化推进源，诸如电机124、126。根据图1的示例，描绘了一对电机，每个电机联接到横向对置的车轮。第一电机124联接到左前轮128，并且第二电机126联接到右前轮130。电机124、126中的每一者被配置为分别向左半轴132和右半轴134输出扭矩。每个半轴继而联接到相应的前轮。在图1的示例中还示出了电机中的每一者经由电动前桥驱动(EFAD)连接到相应的半轴以调节电机中的每一者的输送到车轮的扭矩输出。EFAD单元136、138中的每一者可以配备有内部传动装置以改变来自电机的扭矩输出。在进一步的示例中，EFAD单元中的每一者可以集成为电机模块的一部分。由电机124、126输出的功率通过相应的EFAD136、138的传动装置来驱动车轮28、27。电机124、126由电存储装置(诸如高压动力电池组140)供电。电机124、126中的每一者能够基于车辆工况而选择性地充当马达或发电机。当充当马达以输出扭矩来推进车辆时，从动力电池组140向每个电机供电。当充当发电机以回收能量和/或使车辆减速时，在电机处产生并供应电力以对电池140充电。如下面更详细地讨论的，电机中的每一者被独立地控制，使得推进扭矩或再生扭矩在两侧可以不同以影响车辆的牵引力控制。动力电池组140被配置为经由直流(DC)高压母线供应高压DC输出。一个或多个接触器可以在断开时将动力电池140与DC高压母线隔离并且在闭合时将动力电池140联接到DC高压母线以交换电力。可以控制接触器以选择性地联接和分离电功率流。动力电池组140还电联接到一个或多个电力电子模块，所述电力电子模块被配置为促进向电机124、126之间的双向能量传递。根据一些示例，动力电池组140可以提供DC输出，而电机124、126被配置为使用三相交流(AC)来操作。电力电子模块可以将DC功率转换为三相AC功率以操作电机。类似地，在再生操作模式中，电力电子模块可以将来自电机的三相AC输出转换成DC功率以适于存储在动力电池组140处。根据一些示例，电力电子模块集成为动力电池组140的一部分。除了提供用于推进的能量之外，动力电池组140还可以为其他低压车辆电气系统提供能量。车辆100可以包括电联接到高压母线的DC/DC转换器模块(未示出)。DC/DC转换器模块可以电联接到与其他车辆负载连接的低压母线。DC/DC转换器模块可以将动力电池组140的高压DC输出转换为与低压车辆负载兼容的低压DC电源。此类低压负载车辆系统可以电联接到低压母线。推进系统102被配置为以各种推进模式来操作，包括混合动力驱动模式，在混合动力驱动模式中发动机104经由与变速器16和后主减速器差速器116的接合向后轮112、114输出扭矩。同样在混合动力驱动模式期间，电机124、126被提供电力以推进前轮128、130。推进系统还被配置为在纯发动机驱动模式下操作，在纯发动机驱动模式中发动机104与变速器106接合并且充当唯一推进源。推进系统还被配置为在电驱动模式下操作，其中电机124、126被供电作为车辆100的唯一推进源。在电驱动模式中，发动机可以怠速并与传动系分离，或者可选地完全关闭以节省燃料。推进系统还被配置为在再生扭矩模式下操作以从现有车辆运动中回收能量。电机被控制以向相应车轮输出再生制动扭矩以抵抗旋转。当发动机主动推进车辆以回收能量时，例如当电池140表现出低电池荷电状态(SOC)时，可以启用再生扭矩模式。当需要主动减速时，例如在制动状况期间，也可以启用再生扭矩模式。上面所讨论的各种推进系统部件可以具有一个或多个相关控制器以控制和监测部件的操作。控制器可以经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由分立导线进行通信。可以提供车辆系统控制器142以协调各种部件的操作。系统控制器142虽然被表示为单个控制器，但可以实施为协作的多个控制器。控制器142可以包括控制所述控制器的操作的至少一部分的处理器。处理器允许命令的车载处理和任意数量的算法程序的执行。处理器可以联接到包括非持久存储装置和持久本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，其包括：一对电机，每个电机联接到横向对置的车轮；和控制器，其被编程为基于每个单独电机的制动扭矩极限中的较小者来命令所述电机的组合再生制动扭矩输出，并且响应于横摆率超过横摆率阈值而命令来自每个电机的再生制动扭矩在彼此的预定扭矩阈值内。

【技术特征摘要】
2018.03.07 US 15/914,1611.一种车辆，其包括：一对电机，每个电机联接到横向对置的车轮；和控制器，其被编程为基于每个单独电机的制动扭矩极限中的较小者来命令所述电机的组合再生制动扭矩输出，并且响应于横摆率超过横摆率阈值而命令来自每个电机的再生制动扭矩在彼此的预定扭矩阈值内。2.如权利要求1所述的车辆，其中所述电机中的每一者的所述制动扭矩极限是基于与单个车轮相关联的车轮滑移值和电机再生扭矩能力极限中的至少一者。3.如权利要求2所述的车辆，其中响应于实际车辆横摆率与目标车辆横摆率之间的差值小于所述横摆率阈值，所述组合扭矩输出约等于与所述电机中的每一者相对应的所述制动扭矩极限中的所述较小者的两倍。4.如权利要求2所述的车辆，其中对第一电机的再生制动扭矩命令约等于所述组合再生制动扭矩输出的一半加上扭矩矢量调整，并且对第二电机的再生制动扭矩命令约等于所述组合再生制动扭矩输出的一半减去所述扭矩矢量调整。5.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为，响应于实际车辆横摆率与目标车辆横摆率之间的差值小于所述横摆率阈值，向所述电机中的一者发出约等于所述组合再生制动扭矩输出的一半和电机再生扭矩能力极限中的较小者的再生制动扭矩命令。6.一种控制再生制动的方法，其包括：对第一车轮和第二横向对置的车轮中的每一者施加组合再生制动扭矩输出，所述组合再生制动扭矩输出约等于所述第一车轮和所述第二横向对置车轮的较小单独再生扭矩能力极限的两倍，其中所述单独再生扭矩能力极限是基于车轮滑移扭矩极限和电机再生扭矩能力极限中的较小者。7.如权利要求6所述的方法，其还包括响应于横摆率超过预定横摆率阈值，命令所述第一车轮的再生制动扭矩输出约等于所述组合再生制动扭矩输出的一半加上扭矩矢量调整，并且命令所述第二横向对置的车轮的再生制动扭矩输出约等于所述组合再生制动扭矩输出的一半减去所述扭矩矢量调整。8.如权利要求6所述的方法，其还包括响应于横摆率小于预定横摆率阈值，命令所述第一车轮和所述第二横...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚楠，邝明朗，沃尔特·约瑟夫·奥特曼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US