一种驾驶需求扭矩的控制方法、装置和车辆制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种驾驶需求扭矩的控制方法、装置和车辆，根据新能源汽车的驾驶需求，依据车辆运行模式和驾驶员驾驶意图确定车辆需求扭矩的种类是否为车辆正常行驶时的驾驶需求扭矩，控制可靠性高且能满足多样化驾驶需求，提高驾驶需求扭矩的计算精准度；针对新能源电动汽车中双电机双离合变速系统，引入车辆驾驶需求扭矩的求取方式，即依据内切法最优化曲线拟合方式求取动力系统各档位下驾驶驱动扭矩边界点，再依据功率线切分法及踏板灵敏度需求求取不同油门踏板开度下的驾驶需求扭矩；考虑换挡过程中扭矩的变化情况，对驾驶需求扭矩进行适时干涉与限制，保证换挡无动力中断的同时，避免变速箱扭矩超限，延长电机与变速箱的使用寿命。

A control method, device and vehicle for driving demand torque

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶需求扭矩的控制方法、装置和车辆
本专利技术属于新能源汽车驾驶控制的
，具体涉及一种驾驶需求扭矩的控制方法、装置和车辆。
技术介绍
随着新能源汽车行业的快速发展，纯电动控制系统在汽车工业领域具有越来越广泛的应用前景，目前商用车中纯电动控制系统多采用直驱电机或驱动电机加变速箱的驱动形式，对于车辆驾驶需求扭矩的求解方式多沿用传统燃油汽车的计算方法，用电机外特性曲线代替发动机特性曲线，通过油门踏板开度线性化控制车辆驾驶需求扭矩，制动扭矩与加速需求扭矩的切换多采用制动踏板逻辑门限值控制方法，控制方法简单，易于车辆调试，但无法满足多样化的驾驶需求；同时针对双驱动电机加变速箱的驱动控制系统，若采用传统控制方式求取车辆需求扭矩会造成换挡前后驾驶员有明显的行车顿挫感，严重影响驾驶舒适性。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本专利技术提供了一种驾驶需求扭矩的控制方法、装置和车辆。本专利技术所采用的技术方案如下：一种驾驶需求扭矩的控制方法，车辆包括第一驱动电机和第二驱动电机，包括以下步骤：1)根据对应动作确定所述车辆运行模式；2)根据对应动作解析驾驶员驾驶意图；3)基于所述车辆运行模式和所述驾驶员驾驶意图，确定车辆需求扭矩的种类是否为车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；4)求取车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；其特征在于，所述步骤4)具体包含以下步骤：4.1)同时考虑机械损失、滚动阻力、空气阻力、加速阻力、及坡度阻力，构建车辆模型；4.2)在所述车辆模型中输入分别对应于所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的外特性曲线，并分别求取该车辆模型中各档位下动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线；4.3)将所有档位动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线集合到同一张曲线图中；4.4)依据车速递增原则顺序连接各档位下动力系统最大扭矩边界点并生成曲形连接线，同时在该曲线图中标记出功率切分线；4.5)采用优化曲线拟合方式，通过内切法求取动力系统最大扭矩与输出轴转速的平滑关系曲线，动力系统最大扭矩求取公式如下：式中：Tmax—动力系统最大扭矩，Nm；T1max—该车辆模型动力系统1档最大扭矩，Nm；nout—变速箱输出轴转速，rpm；n0—该车辆模型动力系统1档最大扭矩拐点对应的变速箱输出轴转速，rpm；f(nout)—通过内切法求取的对应于该车辆模型动力系统1-N档的最大扭矩，N为大于1的自然数；4.6)求取出不同油门踏板开度下对应的驾驶需求扭矩。进一步地，所述步骤4.6)具体包括：采取低速行驶时踏板在低速踏板范围内更灵敏，高速行驶时踏板在高速踏板范围内更灵敏的原则求取踏板灵敏度系数，驾驶需求扭矩求取公式如下：式中：—x油门踏板开度下对应的驾驶需求扭矩，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，Nm；Tmax—动力系统最大扭矩，Nm；λx—x油门踏板开度下低速区油门踏板灵敏度系数，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％；且油门踏板开度<50％时，λx>＝1；油门踏板开度>＝50％时，λx<1；Accrx—x油门踏板开度，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，％；nout—变速箱输出轴转速，rpm；noutx0—x油门踏板开度下动力系统最大扭矩与功率切分线交点对应的变速箱输出轴转速，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，rpm；ξx—x油门踏板开度下高速区油门踏板灵敏度系数，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％；且油门踏板开度<＝50％时，ξx<1；油门踏板开度>50％时，ξx>＝1；ΔTnoutx—x油门踏板开度下动力系统修正扭矩，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，Nm。进一步地，还包括步骤5)：对求取得到的驾驶需求扭矩进行扭矩干涉，所述扭矩干涉至少包括以下一项：变速箱档位信息干涉、车辆车速干涉、以及零部件边界限制干涉；所述变速箱档位信息干涉过程为：当第一、第二驱动电机中的任一者作为换挡调速电机时，驾驶需求扭矩不超过当前档位中非换挡调速电机能提供的最大扭矩；当第一、第二驱动电机中的任一者都不作为换挡调速电机时，驾驶需求扭矩不超过当前档位两驱动电机能提供的最大扭矩之和，且不超过变速箱能够承受的最大扭矩容量；所述步车辆车速干涉过程为：在车辆正反向行驶时，驾驶需求扭矩不超过车辆正反向行驶最高车速对应的扭矩；所述零部件边界限制干涉过程中的限制因素至少包括制动防抱死扭矩限制以及电池扭矩限制。进一步地，还包括步骤6)：对驾驶需求扭矩方向及驱动电机运行方向进行校验，最终输出车辆驾驶需求扭矩方向指令与驱动电机运行方向指令；所述驾驶需求扭矩方向的校验过程中的校验标准为：当车辆正向行驶时，设定驾驶需求扭矩方向为正，制动需求扭矩方向为负；当车辆倒车行驶时，设定驾驶需求扭矩方向为负，制动需求扭矩方向为正；所述驱动电机运行方向的校验过程中的校验标准为：当电机旋转方向使车辆正向行驶时，设定电机运行方向为正；当电机旋转方向使车辆反向行驶时，设定电机运行方向为负。进一步地，所述步骤1)中车辆运行模式包括有关机模式、驻车模式、待机模式、蠕行模式、驱动模式、滑行模式、制动模式、故障模式、停车充电模式、及车辆巡航模式。进一步地，所述步骤2)中所述对应动作至少包括车速信息、油门踏板开度信息、及刹车踏板开度信息。进一步地，本专利技术还提出一种确定驾驶员需求扭矩的装置，包括：运行模式确定模块，其根据对应动作确定车辆运行模式；驾驶意图解析模块，其根据对应动作解析驾驶员驾驶意图；扭矩判断模块，其判断车辆需求扭矩的种类是否为车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；驾驶需求扭矩计算模块，其求取车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；其特征在于，所述驾驶需求扭矩计算模块包括：车辆模型构建单元，其在同时考虑机械损失、滚动阻力、空气阻力、加速阻力、及坡度阻力的前提下构建车辆模型；曲线生成单元，其分别求取该车辆模型中各档位下动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线；曲线集成单元，其将所有档位动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线集合到同一张曲线图中；曲线连接单元，其依据车速递增原则顺序连接各档位下动力系统最大扭矩边界点并生成曲形连接线，并同时在该曲线图中标记出功率切分线；曲线优化单元，其通过内切法求取动力系统最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驾驶需求扭矩的控制方法，车辆包括第一驱动电机和第二驱动电机，包括以下步骤：/n1)根据对应动作确定所述车辆运行模式；/n2)根据对应动作解析驾驶员驾驶意图；/n3)基于所述车辆运行模式和所述驾驶员驾驶意图，确定车辆需求扭矩的种类是否为车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；/n4)求取车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；/n其特征在于，所述步骤4)具体包含以下步骤：/n4.1)同时考虑机械损失、滚动阻力、空气阻力、加速阻力、及坡度阻力，构建车辆模型；/n4.2)在所述车辆模型中输入分别对应于所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的外特性曲线，并分别求取该车辆模型中各档位下动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线；/n4.3)将所有档位动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线集合到同一张曲线图中；/n4.4)依据车速递增原则顺序连接各档位下动力系统最大扭矩边界点并生成曲形连接线，同时在该曲线图中标记出功率切分线；/n4.5)采用优化曲线拟合方式，通过内切法求取动力系统最大扭矩与输出轴转速的平滑关系曲线，动力系统最大扭矩求取公式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种驾驶需求扭矩的控制方法，车辆包括第一驱动电机和第二驱动电机，包括以下步骤：
1)根据对应动作确定所述车辆运行模式；
2)根据对应动作解析驾驶员驾驶意图；
3)基于所述车辆运行模式和所述驾驶员驾驶意图，确定车辆需求扭矩的种类是否为车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；
4)求取车辆在驱动模式下的驾驶需求扭矩；
其特征在于，所述步骤4)具体包含以下步骤：
4.1)同时考虑机械损失、滚动阻力、空气阻力、加速阻力、及坡度阻力，构建车辆模型；
4.2)在所述车辆模型中输入分别对应于所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的外特性曲线，并分别求取该车辆模型中各档位下动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线；
4.3)将所有档位动力系统最大扭矩与输出轴转速的关系曲线集合到同一张曲线图中；
4.4)依据车速递增原则顺序连接各档位下动力系统最大扭矩边界点并生成曲形连接线，同时在该曲线图中标记出功率切分线；
4.5)采用优化曲线拟合方式，通过内切法求取动力系统最大扭矩与输出轴转速的平滑关系曲线，动力系统最大扭矩求取公式如下：



式中：
Tmax—动力系统最大扭矩，Nm；
T1max—该车辆模型动力系统1档最大扭矩，Nm；
nout—变速箱输出轴转速，rpm；
n0—该车辆模型动力系统1档最大扭矩拐点对应的变速箱输出轴转速，rpm；
f(nout)—通过内切法求取的对应于该车辆模型动力系统1-N档的最大扭矩，N为大于1的自然数；
4.6)求取出不同油门踏板开度下对应的驾驶需求扭矩。


2.根据权利要求1所述的一种驾驶需求扭矩的控制方法，其特征在于，所述步骤4.6)具体包括：采取低速行驶时踏板在低速踏板范围内更灵敏，高速行驶时踏板在高速踏板范围内更灵敏的原则求取踏板灵敏度系数，驾驶需求扭矩求取公式如下：



式中：

—x油门踏板开度下对应的驾驶需求扭矩，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，Nm；
Tmax—动力系统最大扭矩，Nm；
λx—x油门踏板开度下低速区油门踏板灵敏度系数，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％；且油门踏板开度<50％时，λx>＝1；油门踏板开度>＝50％时，λx<1；
Accrx—x油门踏板开度，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，％；
nout—变速箱输出轴转速，rpm；
noutx0—x油门踏板开度下动力系统最大扭矩与功率切分线交点对应的变速箱输出轴转速，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，rpm；
ξx—x油门踏板开度下高速区油门踏板灵敏度系数，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％；且油门踏板开度<＝50％时，ξx<1；油门踏板开度>50％时，ξx>＝1；
ΔTnoutx—x油门踏板开度下动力系统修正扭矩，其中x＝0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％，Nm。


3.根据权利要求1或2所述的一种驾驶需求扭矩的控制方法，其特征在于，还包括步骤5)：对求取得到的驾驶需求扭矩进行扭矩干涉，所述扭矩干涉至少包括以下一项：变速箱档位信息干涉、车辆车速干涉、以及零部件边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝庆军，陆中华，闫斌，张亚新，
申请(专利权)人：凯博易控车辆科技苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32