CN114083995B - 一种轮毂电机汽车的转矩分配的方法、***和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机汽车的转矩分配的方法、***和介质，包括计算各车轮滑转率；根据车轮滑转率计算各轮毂电机转矩负荷分配系数；根据各轮毂电机转矩负荷分配系数计算各轮毂电机的转矩负荷系数；根据各轮毂电机的转矩负荷系数、各轮毂电机的工作转矩计算各车轮目标驱动转矩。利用本发明所述方法，避免了轮毂电机工作转速差异导致整车目标转矩难以计算的问题；实现单轮到轮间、再到轴间、再到整车转矩负荷系数之间的动态联调和整车转矩负荷放缩因子的变换，使整车的性能最优；充分利用转矩分配过程中前后轴电机和电池的输出能力，保证电机、电池的能力发挥到最大的同时不超出其允许极限，保证了***的可靠性和稳定性。

Description

一种轮毂电机汽车的转矩分配的方法、***和介质

技术领域

本发明属于轮毂电机车辆的转矩分配技术领域，具体涉及一种轮毂电机汽车的转矩分配的方法、***和介质。

背景技术

采用轮毂电机逐渐成为电动汽车的一种重要动力驱动装置。轮毂电机汽车是将电机、减速器和制动装置集成于车轮轮毂内，其优点不仅可节省整车布置空间，而且各车轮运动状态可独立地控制。随着技术发展成熟，轮毂电机汽车运用也越来越广泛。

轮毂电机汽车车轮转矩的分配控制方法是轮毂电机汽车的关键技术。相比较于桥电机的电动汽车，轮毂电机汽车各轮可独立控制驱动，但是其各车轮的转矩计算也更加复杂。轮毂电机汽车车轮转矩分配考虑的因素较多，包括动力性、经济性和稳定性。基于不同性能目标侧重点，设计不同的车轮转矩分配控制方法。目前轮毂电机汽车常用的转矩分配控制方法有平均分配法、基于最小能耗法、基于横摆稳定性控制法等。

转矩平均分配法对整车需求转矩直接除以整车的轮毂电机数量作为各个轮毂电机的目标转矩；基于最小能耗法是对整车的需求转矩和电机的效率MAP按照设定的搜索方法寻找总效率最高点状态下各个轮毂电机的转矩作为各个轮毂电机的目标转矩；基于横摆稳定性控制法是以整车横向动力学模型为基础进行转矩分配计算。

这些控制方法直接对整车需求扭矩直接进行分配，但是轮毂电机汽车具有4个及以上的驱动轮，因此不能确定选取具体轮毂电机作为参考对象，整车需求转矩难以计算得到；其次都未考虑动力电池输出能力、电机输出能力与车辆的各种运动状态相结合，导致在急加速过程中动力电池易过放的问题；转矩分配后计算得到的各个轮毂电机车轮需求转矩直接执行。

发明内容

实现本发明目的之一的轮毂电机汽车的转矩分配的方法包括如下步骤：

S1、计算各车轮滑转率s_1～n；

所述车轮滑转率s_1～n的计算方法包括：

步骤1、根据方向盘转向角度信号θ计算车辆前轴内外侧车轮的导航角度θ_内和θ_外；

所述内侧车轮是指车辆转弯过程中转弯半径较小的那个车轮；当车辆左转向或右转向行驶时，前轴内侧车轮与外侧车轮的导航角满足：θ_内＞θ_外＞0；当车辆向左转弯时，车辆前轴左侧车轮θ_fl的导航角即为θ_内，当车辆向右转弯时，车辆前轴右侧车轮θ_fr的导航角即为θ_内；当车辆直线行驶时，前轴内侧车轮与外侧车轮的导航角满足：θ_外＝θ_内＝0。

所述方向盘转向角度信号θ为零时表示车辆直线行驶，θ为负数时则表示车辆左转向行驶，θ为正数时则表示车辆右转向行驶。

步骤2、根据参考轮速ω、导航角度θ_内和θ_外、轮胎半径r、轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比i计算整车质心处车速v；

所述车辆前轴或后轴中心的速度等效为整车质心处的车速；所述轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比i由机械设计固化可得；

进一步地，参考轮速ω的计算方法包括：

对各轮毂电机的转速进行排序，ω_x≥ω_y≥...ω_m≥ω_n，其中n为轮毂电机的数目且n≥4；

若制动踏板处于踩踏状态，则参考轮速ω取值为较大轮毂电机的转速ω₂；

若制动踏板踩处于松开状态，则参考轮速ω取值为较小轮毂电机的转速ω_n-1。

进一步地，整车质心处车速v的计算方法包括：

其中θ_i为：当参考轮速ω为内侧车轮的轮速时，θ_i＝θ_内：当参考轮速ω为外侧车轮的轮速时，θ_i＝θ_外；

参考轮速ω为内侧车轮的轮速即当参考轮速ω取的内侧车轮时，θ_i为前轴内侧车轮的导航角度θ_内，参考轮速ω为外侧车轮的轮速即当参考轮速ω取的外侧车轮时，θ_i为前轴外侧车轮的导航角度θ_外。

步骤3、根据整车质心处车速v、前后轴的轴距L、轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比i、各轮毂电机的轮速ω_1～n、车轮半径r、前轴中心处的转弯半径R计算各车轮滑转率s_1～n，其中n为轮毂电机的数目；

进一步地，各车轮滑转率的计算方法包括：

其中，ω_i为该车轮对应的轮毂电机的转速；r为车轮半径；R为车辆前轴中心处的转弯半径；θ_i为该车轮的导航角；L为前后轴的轴距；i为轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比。

进一步地，前轴中心处的转弯半径R的计算方法包括：

步骤1、利用向量法和整车转向模型得到转弯向量关系：

其中：为转向中心到前轴中心的向量；/>转向中心到内侧车轮的向量；/>转向中心到外侧车轮的向量。

步骤2、利用向量求模计算，前轴的中心处的转弯半径R：

S2、根据车轮滑转率和车轮导航角计算前后轴的左右侧轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n；

各轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n的计算方法包括：

其中：i∈[1,n]，n为轮毂电机的数目；θ_i为该轮毂电机所在车轮的导航角；ε₁、ε₂：分配系数的调整参数；Δs_j为该车轮所在轴的各车轮的滑转率的差值，θ_fl为车辆左前轮的导航角；θ_fr为车辆右前轮的导航角；t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长。

S3、根据各轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n计算各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n；

对于4个轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～4的计算，包括如下步骤：

其中：B为

其中Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄依次分别表示前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧轮毂电机的转矩负荷系数；K_fl、K_fr、K_rl、K_rr：依次分别为前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧的轮毂电机的转矩负荷分配系数；Ld_f为前轴转矩负荷系数；Ld_r为后轴转矩负荷系数；

所述前后轴转矩负荷系数Ld_f和Ld_r的计算方法包括：

其中，Ld为根据油门踏板开度值θ计算出的整车转矩负荷系数；γ为转矩负荷系数修正因子；K为车轮转动轴的转矩负荷分配系数。

进一步地，车轮转动轴的转矩负荷分配系数K的计算方法包括：

K＝K_a+K_b+K_c

K_a：基础分配比；K_b：加速分配比,；K_c：轴间滑移分配比；

更进一步地，所述K_a的优选范围为[0,1]，可根据实际情况标定；

更进一步地，所述K_b的计算方法包括：

其中：

p₁₁：加速度调整因素，p₁₁>0，优选范围为[0,0.1]；

a：整车加速度，单位为m/s2，a＝0则车辆匀速行驶，a>0整车加速行驶，a<0则整车减速行驶；

a₀：加速度基础系数，优先范围为[0,5]；

更进一步地，所述K_b∈[-0.3,0.3]。

更进一步地，所述K_c的计算方法包括：

当满足以下3种情况中的任何一种时：

(1)前轴左右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数为分配极限状态且前轴至少一个车轮处于滑转状态且后轴所有车轮处于正常工作状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₂*s₀且s_fmax≤τ₃*s₀；

(2)前轴所有车轮处于正常工作状态且后轴左右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数为极限分配状态且后轴至少一个车轮处于滑转状态，即K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₂*s₀且s_rmax≤τ₃*s₀，

(5)前后轴所有车轮电机的转矩负荷分配系数均为滑转极限分配状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₂*s₀且(K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₂*s₀)；

其中：

K_fl：前轴左侧轮毂电机的转矩负荷分配系数；

K_fr：前轴右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数；

K_ll：后轴左侧轮毂电机的转矩负荷分配系数；

K_lr：后轴右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数；

τ₂：轮间滑转率上限调整系数；

s₀：基准滑转率；

s_fmax：前轴车轮滑转率的最大值；

s_rmax：后轴车轮滑转率的最大值；

τ₃：轴间滑转率下限调整系数；

p₂₁、p₂₂：轴间滑转率调整系数；

t：所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长

Δs：前轴车轮滑转率的最大值与后轴车轮滑转率的最大值的差值；否则，当所有车轮均不滑转时，即s_fmax≤τ₃*s₀且s_rmax≤τ₃*s₀：

K_c＝0

s_fmax为前轴滑转率的最小值和最大值，s_rmax为后轴滑转率的最大值；

更进一步地，所述K_c∈[-0.3,0.3]；

进一步地，所述转矩负荷系数修正因子γ包括：

当以下3个条件同时满足时，即：

(1)前轴车轮至少有一个处于极限滑转状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₄*s₀；

(2)后轴车轮至少有一个处于极限滑转状态，即K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₄*s₀；

(3)前后转矩负荷系数已经分配完成，即前轴车轮滑转率与后轴车轮滑转率相等。

γ的计算公式：

其中，p_r1、p_r2：放缩因子修正系数，；τ₄：整车滑转率下限调整系数；t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长。

否则，如果前后轴车轮未同时处于滑转状态时，即δ₁＜K_min＜δ₂或Δs≠0或s_fmax＜τ₃*s₀或s_rmax＜τ₃*s₀，γ的计算公式：

γ＝1

其中：

δ₁：各轮毂电机转矩负荷分配系数的下限值；

δ₂：各轮转矩负荷分配系数的上限值；

K_min：轮毂电机转矩负荷分配系数的最小值；

Δs：前轴车轮滑转率的最大值与后轴车轮滑转率的最大值的差值；

s_fmax：前轴车轮滑转率的最大值；

s_rmax：后轴车轮滑转率的最大值；

τ₃：轴间滑转率下限调整系数；

s₀：基准滑转率。

S4、根据各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n计算各轮毂电机的目标驱动转矩T_1～n。

T_i＝Ld_i*T(w_i)*β

其中：

n为轮毂电机的个数，i∈[1,n]；

Ld_i：该轮毂电机对应的转矩负荷系数；

β：动力电池功率限制因子；

T(w_i)：该轮毂电机的工作转矩；

w_i：该轮毂电机的轮速。

进一步地，所述动力电池功率限制因子β的计算方法包括如下步骤：

当时：

β＝1；

当时：

其中：

n为轮毂电机的个数，i∈[1,n]；

Ld_i为轮毂电机的转矩负荷系数；

T(W_i)为轮毂电机的工作转矩；

P_P：动力电池允许最大放电功率。

进一步地，所述轮毂电机的工作转矩T(w_i)的计算方法包括如下步骤：

步骤1、初始化工作转矩为轮毂电机峰值工作转矩T_max(w_i)，T_max(w_i)的计算方法包括：

其中：T_max(w)：轮毂电机峰值工作转矩；T₀：轮毂电机的峰值转矩；P_max：峰值功率；w₀：峰值转矩工作的最高转速；w_i：轮毂电机转速；

步骤2、当Ld_i*T(w_i)*β＞T_e(w_i)时开始计时，Ld_i*T(w_i)*β≦T_e(w_i)时计时结束，当所述计时时长大于等于第一设定时长时，轮毂电机的工作转矩：

T(w_i)＝T_e(w_i)

其中T_e(w_i)为轮毂电机的额定转矩，其计算方法包括：

其中：T₁：额定转矩；P_e：额定功率；w_e：额定转速；

所述第一设定时长优选值为18s，但不限于此值。

当Ld_i*T(w_i)*β≦T_e(w_i)时开始计时，Ld_i*T(w_i)*β＞T_e(w_i)时计时结束，当所述计时时长大于等于第二设定时长时，轮毂电机的工作转矩：

T(w_i)＝T_max(w_i)

所述第二设定时长优选值为30s，但不限于此值。

实现本发明目的之二的轮毂电机汽车的转矩分配的***，包括滑转率计算模块：用于计算各车轮滑转率；转矩负荷分配系数计算模块：用于计算各轮毂电机的转矩负荷分配系数；转矩负荷系数计算模块：用于计算转矩负荷系数；目标驱动转矩计算模块：用于计算各轮毂电机的目标驱动转矩。

进一步地，还包括转矩负荷系数修正因子计算模块：用于计算转矩负荷系数修正因子。

进一步地，还包括动力电池功率限制因子模块：用于计算动力电池功率限制因子。

实现本发明目的之三的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述轮毂电机汽车的转矩分配的方法的任一项步骤。

本发明的有益效果如下：

1、避免了多个轮毂电机工作转速差异导致的整车目标转矩难以计算的问题；

2、实现单轮到轮间、再到轴间、再到整车转矩负荷系数之间的动态联调和整车转矩负荷放缩因子的变换，使整车的性能最优；

3、转矩分配过程中将前后轴电机的输出能力、电池的输出能力进行利用，保证电机、电池的能力发挥到最大的同时不超出其允许运用极限，保证了***的可靠性和稳定性。

4、加速度对转矩分配，避免轴荷转移引起前轮的滑转。保证了车辆的安全性。

附图说明

图1是本发明所述方法的流程图；

图2是本发明所述***的框图。

具体实施方式

下列具体实施方式用于对本发明权利要求技术方案的解释，以便本领域的技术人员理解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下列具体的实施结构。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。

本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

首先，对在本文中出现次数较多的名词和参数进行介绍。

θ_内：转向时前轴内侧车轮的导航角；θ_外：转向时前轴外侧车轮的导航角度；

θ_fl：前轴左侧车轮的导航角；θ_fr：前轴右侧车轮的导航角；

r：为轮胎半径；

ω：参考轮速；

i：轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比；

R：前轴中心处的转弯半径；

L：前后轴的轴距；

s₁、s₂、s₃、s₄：依次为左前、右前、左后、右后车轮的滑转率；s₀：基准滑转率，其优选范围为[0,0.3]，可标定；

s_fmin、s_fmax：前轴滑转率的最小值和最大值；

s_rmin、s_rmax：后轴滑转率的最小值和最大值；

s_max：整车最大滑转率；

Δs_f：左前轮与右前轮滑转率差值；

Δs_r：左后轮与右后轮滑转率差值；

Δs：前轴最大滑转率s_fmax与后轴最大滑转率s_rmax差值；

K_fl、K_fr、K_rl、K_rr：依次分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮毂电机的转矩负荷分配系数；

Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄：依次分别表示前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧轮毂电机的转矩负荷系数；

K：前轴转矩负荷分配系数；

Ld：整车转矩负荷系数；

L：前后轴的轴距；

P_P：动力电池允许最大放电功率；

τ₁：轮间滑转率下限调整系数；τ₂：轮间滑转率上限调整系数；τ₃：轴间滑转率下限调整系数，本实施例中优选取值范围为[0,3]，可标定；τ₄：整车滑转率下限调整系数。

在本实施例中以轮毂电机车辆采用4X4的形式，包括4个轮毂驱动电机为例讲述本发明所述方法的其中一个实施例。

S1、计算各车轮滑转率s_1～n；

步骤1、根据方向盘转向角度信号θ计算车辆前轴内外侧车轮的导航角度θ_内和θ_外；

对车辆行驶过程中前轴内外侧车轮的导航角度θ_内和θ_外与方向盘转角θ之间的关系进行拟合，所述拟合方法包括采用二次曲线拟合方法，计算方法包括：

其中：θ：方向盘转角；a₁、b₁、c₁：内侧车轮的导航角拟合系数；a₂、b₂、c₂：外侧车轮的导航角拟合系数。

当车辆左转向或右转向行驶时，前轴内侧车轮与外侧车轮的导航角满足：θ_内＞θ_外＞0；当车辆直线行驶时，前轴内侧车轮与外侧车轮的导航角满足：θ_外＝θ_内＝0。

设定方向盘转角θ为零时则表示车辆直线行驶，θ为负数时表示车辆左转向行驶，θ为正数时表示车辆右转向行驶。

当车辆左转弯，即θ＜0时，前轴左右侧车轮的导航角分别为：

当车辆右转弯，即θ＞0时，前轴左右侧车轮的导航角分别为：

当车辆直线行驶，即θ＝0时，前轴左右侧车轮的导航角分别为：

θ_fl＝θ_fr＝θ_外＝θ_内

步骤2、计算参考轮速ω，包括如下步骤：

(1)获取当前所有轮毂电机的转速，并对其进行排序；本实施例中设定有4个轮毂电机，假定：ω_x≥ω_y≥ω_m≥ω_n；

其中：ω_x，ω_y，ω_m，ω_n：4个轮毂电机的转速；x，y，m，n∈{1，2，3，4}，且x≠y≠m≠n；ω₁，ω₂，ω₃，ω₄：左前、右前、左后和右后轮毂电机的转速。

(2)获取制动踏板的状态：

若制动踏板踩下，整车处于制动状态，防止车轮抱死引起车速计算失真，车速计算应采用较大轮毂电机转速，即：ω＝ω_y

若制动踏板未踩下，整车处于驱动行驶状态，防止车轮滑转引起车速计算失真，车速计算采用较小轮毂电机转速，即：ω＝ω_m

步骤3、计算整车质心处车速v；

若参考轮速ω取的内侧车轮的轮速，则整车质心处的车速v为：

若参考轮速ω取的外侧车轮的轮速，则整车质心处的车速v为：

步骤4、计算各车轮滑转率s_1～n：

ω_i为该车轮对应的轮毂电机的转速；θ_i为该车轮的导航角。本实施例中，4个轮毂电机的滑转率的计算方法包括：

利用向量法和整车转向模型得到转弯向量关系：

其中：为转向中心到前轴中心的向量；/>转向中心到内侧车轮的向量；/>转向中心到外侧车轮的向量。

利用向量求模计算前轴的中心处的转弯半径R：

进一步地，根据4个车轮的滑转率计算前后轴的滑转率最值：

计算同轴车轮的滑转率差值Δs_f和Δs_r以及前后轴滑转率最大值的差值Δs：

S2、根据车轮滑转率和车轮导航角计算前后轴的左右侧轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n；

其中：i∈[1,n]，n为轮毂电机的数目；θ_i为该轮毂电机所在车轮的导航角；ε₁、ε₂：分配系数的调整参数；Δs_j为该车轮所在轴的各车轮的滑转率的差值，θ_fl为车辆左前轮的导航角；θ_fr为车辆右前轮的导航角；t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长，轮毂电机汽车的转矩分配方法开始运行则开始计算Δs_j。

本实施例中，4个轮毂电机的转矩负荷分配系数的计算方法包括：

其中：K_fl、K_fr、K_rl、K_rr∈[δ₁,δ₂]，δ₁为各轮转矩负荷分配系数的下限值，δ₂为各轮转矩负荷分配系数的上限值；ε_f1、ε_f2：左前轮的转矩负荷分配系数的调整参数；ε_r1、ε_r2：左后轮的转矩负荷分配系数的调整参数；左前轮与右前轮的转矩负荷分配系数的和值为1；左后轮与右后轮的转矩负荷分配系数和值为1。

优选地，δ₁与δ₂的和值为1，δ₁的优选范围为[0，0.4]。

当前轴滑转率最大值满足s_fmax≤τ₁*s₀时，ε_f1＝ε_f2＝0；

当前轴滑转率最大值满足s_fmax＞τ₂*s₀且|Δs_f|＞0.03时，ε_f1＜0，ε_f2＜0；

当后轴滑转率最大值满足s_rmax≤τ₁*s₀时，ε_f1＝ε_f2＝0；

当后轴滑转率最大值满足s_rmax＞τ₂*s₀且|Δs_r|＞0.03则ε_r1＜0，ε_r2＜0；

S3、根据各轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n计算各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n；包括如下步骤：

步骤1、计算车轮转动轴转矩负荷分配系数K，本实施例中以计算前轴转矩负荷分配系数为例：

K＝K_a+K_b+K_C

其中：K∈[δ'₁，δ'₂],δ'₁为转矩负荷分配系数下限值，δ'₂为转矩负荷分配系数上限值，δ'₁+δ'₂＝1，δ'₁的优选范围为[0,0.4]；K_a：基础分配比；K_b：加速分配比,K_b∈[-0.3,0.3]；K_c：轴间滑移分配比,K_c∈[-0.3,0.3]；所述基础分配比K_a优选范围为[0,1]；

所述加速分配比K_b的计算公式包括：

其中：p₁₁：加速度调整因素，p₁₁>0，优先范围为[0,0.05]；a：整车加速度，单位为m/s2，a＝0则车辆匀速行驶，a>0整车加速行驶，a<0则整车减速行驶；a₀：加速度基础系数，优选范围为[0，5]。

当满足以下3种情况中的任何一种时：

(1)前轴左右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数为分配极限状态且前轴至少一个车轮处于滑转状态且后轴所有车轮处于正常工作状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₂*s₀且s_fmax≤τ₃*s₀；

(2)前轴所有车轮处于正常工作状态且后轴左右侧轮毂电机的转矩负荷分配系数为极限分配状态且后轴至少一个车轮处于滑转状态，即K_rl＝δ₁K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₂*s₀且s_rmax≤τ₃*s₀

(3)前后轴所有轮毂电机的转矩负荷分配系数为分配极限状态，即(K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₂*s₀)且(K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₂*s₀)。

K_c的计算公式：

t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长；

当前轴与后轴均不滑转时，即s_fmax≤τ₃*s₀且s_rmax≤τ₃*s₀，K_C的计算公式：

K_c＝0

其中：p₂₁、p₂₂：轴间滑转率调整系数，优选范围为[0,1]；

步骤2、计算转矩负荷系数修正因子γ；

当以下3个条件同时满足时，即：

(1)前轴极限滑转状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₄*s₀；

(2)后轴极限滑转状态，即K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₄*s₀；

(3)前后转矩负荷系数已经分配完成，即Δs＝0。

γ的计算公式：

其中：p_r1、p_r2：放缩因子修正系数，优选范围为(0,1),可标定,t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长。

当前后轴未同时处于滑转状态时即δ₁＜K_min＜δ₂或Δs≠0或s_fmax＜τ₃*s₀或s_rmax＜τ₃*s₀，γ的计算公式：

γ＝1

其中：K_min＝min(K_fl,K_fr,K_rl,K_rr)

进一步地，τ₁、τ₂、τ₃、τ₄之间的大小关系满足：τ₁＜τ₂＜τ₃＜τ₄。优选值为：

步骤3、根据油门踏板开度值计算整车转矩负荷系数Ld，Ld∈[0,1]。L与/>之间的映射关系可为线性函数、凹函数、凸函数或者类S型函数；

步骤4、计算前后轴的转矩负荷系数：

其中：L_f：前轴转矩负荷系数；L_r：后轴转矩负荷系数。

步骤5、计算各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n；

本实施例中基于整车左前、右前、左后、右后4个轮毂电机进行计算，转矩负荷系数的计算可以为：

其中：Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄：依次分别表示左前、右前、左后、右后轮毂电机的转矩负荷系数；

B为前后轴转矩负荷系数对角线矩阵，其值为：

进一步地，Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄满足：

S4、根据各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n计算各轮毂电机的目标驱动转矩T_1～n。

步骤1、计算各轮毂电机峰值工作转矩：

其中：T_max(w_i)：轮毂电机峰值工作转矩；T₀：轮毂电机的峰值转矩；P_max：峰值功率；w₀：峰值转矩工作的最高转速；w_i：轮毂电机转速。本实施例中i∈[1,4]；

步骤2、计算各轮毂持续额定工作转矩：

其中：T_e(w_i)：持续额定工作转矩；T₁：额定转矩；P_e：额定功率；w₁：额定转速。

步骤3、初始化工作转矩为轮毂电机峰值工作转矩T_max(w_i)：

T(w_i)＝T_max(w_i)

步骤4、当Ld_i*T(w_i)*β＞T_e(w_i)时开始计时，Ld_i*T(w_i)*β≦T_e(w_i)时计时结束，当所述计时时长大于等于第一设定时长时，轮毂电机的工作转矩：

T(w_i)＝T_e(w_i)

其中T_e(w_i)为轮毂电机的额定转矩，其计算方法包括：

其中：T₁：额定转矩；P_e：额定功率；w_e：额定转速；

所述第一设定时长优选值为18s，但不限于此值。

当Ld_i*T(w_i)*β≦T_e(w_i)时开始计时，Ld_i*T(w_i)*β＞T_e(w_i)时计时结束，当所述计时时长大于等于第二设定时长时，轮毂电机的工作转矩：

T(w_i)＝T_max(w_i)

所述第二设定时长优选值为30s，但不限于此值。

步骤5、计算动力电池功率限制因子β:

当时：

β＝1

当时:

n为轮毂电机的数目，本实施例中n＝4,具体可表示为：

当Ld₁*T(w_fl)+Ld₂*T(w_fr)+Ld₃*T(w_rl)+Ld₄*T(w_rr)≤P_P时：

β＝1

当Ld₁*T(w_fl)+Ld₂*T(w_fr)+Ld₃*T(w_rl)+Ld₄*T(w_rr)＞P_P时：

其中，Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄依次分别表示前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧轮毂电机的转矩负荷系数；P_P：动力电池允许最大放电功率；w_fl、w_fr、w_rl、w_rr依次分别为前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧轮毂电机的转速；

步骤6、计算各轮毂电机的目标转矩T_1～n；

T_i＝Ld_i*T(w_i)*β

本实施例中4个轮毂电机的计算方法包括：

/>

其中：T₁、T₂、T₃、T₄：为本发明所要计算的轮毂电机汽车的左前、右前、左后、右后轮毂电机的目标转矩。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本发明所述***的其中一个实施例包括：

滑转率计算模块：用于计算各车轮滑转率，各车轮滑转率作为转矩负荷分配系数计算模块的输入参数；

转矩负荷分配系数计算模块：用于根据车轮滑转率计算模块计算出的各车轮滑转率，计算各轮毂电机的转矩负荷分配系数，其为转矩负荷系数计算模块的输入参数；

转矩负荷系数计算模块：用于根据转矩负荷分配系数计算模块计算出的转矩负荷分配系数，计算转矩负荷系数，其为目标驱动转矩计算模块的输入参数；

目标驱动转矩计算模块：用于根据转矩负荷系数模块计算的转矩负荷系数，计算各轮毂电机的目标驱动转矩。

进一步地，还包括转矩负荷系数修正因子计算模块：用于计算转矩负荷系数修正因子；转矩负荷系数修正因子作为转矩负荷系数计算模块的输入参数，用于计算各轮毂电机的转矩负荷系数计算。

进一步地，还包括动力电池功率限制因子模块：用于计算动力电池功率限制因子，动力电池功率限制因子作为目标驱动转矩计算模块的输入，用来计算目标驱动转矩。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器执行时实现所述基于深度学习的电网调控领域信息智能检索方法的各个步骤，在此不再赘述。

计算机可读存储介质可以是前述任一实施例提供的数据传输装置或者计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。该计算机可读存储介质也可以是该计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmedia card，SMC)，安全数字(secure digital,SD)卡，闪存卡(flash card)等。

进一步地，该计算机可读存储介质还可以既包括该计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。该计算机可读存储介质用于存储该计算机程序以及该计算机设备所需的其他程序和数据。该计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储将要输出或己输出的数据。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种轮毂电机汽车的转矩分配的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、计算各车轮滑转率s_1～n；

S2、根据车轮滑转率和车轮导航角计算前后轴的左右侧轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n；

S3、根据各轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n计算各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n；

S4、根据各轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～n计算各轮毂电机的目标驱动转矩T_1～n；

所述步骤S2中，前后轴的左右侧轮毂电机转矩负荷分配系数K_1～n的计算方法包括：

其中：i∈[1,n]，n为轮毂电机的数目；θ_fl为车辆左前轮的导航角；θ_fr为车辆右前轮的导航角；ε₁、ε₂为该轮毂电机的分配系数的调整参数；Δs_j为该车轮所在轴的车轮的滑转率的差值；t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长。

2.如权利要求1所述的轮毂电机汽车的转矩分配的方法，其特征在于，所述步骤S1中，各车轮滑转率的计算方法包括：

其中，ω_i为该车轮对应的轮毂电机的转速；r为车轮半径；R为车辆前轴中心处的转弯半径；θ_i为该车轮的导航角；L为前后轴的轴距；v为整车质心处车速；i为轮毂电机车轮内部集成减速器的减速比。

3.如权利要求1所述的轮毂电机汽车的转矩分配的方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括计算转矩负荷系数修正因子γ，所述计算方法包括：

当以下3个条件同时满足时，即：

(1)前轴车轮至少有一个处于极限滑转状态，即K_fl＝δ₁或K_fr＝δ₁且s_fmax＞τ₄*s₀；

(2)后轴车轮至少有一个处于极限滑转状态，即K_rl＝δ₁或K_rr＝δ₁且s_rmax＞τ₄*s₀；

(3)前后转矩负荷系数已经分配完成，即前轴车轮滑转率与后轴车轮滑转率相等；

其中，K_fl、K_fr、K_rl、K_rr：依次分别为前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧的轮毂电机的转矩负荷分配系数；δ₁：转矩负荷分配系数的下限值；p_r1、p_r2：放缩因子修正系数；τ₄：整车滑转率下限调整系数；s₀：基准滑转率；s_max：整车最大滑转率；s_fmax：前轴车轮滑转率的最大值；s_rmax：后轴车轮滑转率的最大值；t为所述轮毂电机汽车的转矩分配方法的运行时长。

4.如权利要求1所述的轮毂电机汽车的转矩分配的方法，其特征在于，所述步骤S3中，对于4个轮毂电机的转矩负荷系数Ld_1～4的计算，包括如下步骤：

其中：B为

其中Ld₁、Ld₂、Ld₃、Ld₄依次分别表示前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧轮毂电机的转矩负荷系数；K_fl、K_fr、K_rl、K_rr：依次分别为前轴左侧、前轴右侧、后轴左侧、后轴右侧的轮毂电机的转矩负荷分配系数；Ld_f为前轴转矩负荷系数；Ld_r为后轴转矩负荷系数；

所述前轴转矩负荷系数Ld_f和后轴转矩负荷系数Ld_r的计算方法包括：

其中，Ld为根据油门踏板开度值θ计算出的整车转矩负荷系数；γ为转矩负荷系数修正因子；K为车轮轴的转矩负荷分配系数。

5.如权利要求1所述的轮毂电机汽车的转矩分配的方法，其特征在于，所述步骤S4中，各车轮目标驱动转矩T_1～n的计算方法包括：

T_i＝Ld_i*T(w_i)*β

其中：

n为轮毂电机的个数，i∈[1,n]；

Ld_i：该轮毂电机对应的转矩负荷系数；

β：动力电池功率限制因子；

T(w_i)：该轮毂电机的工作转矩；

w_i：该轮毂电机的轮速。

6.一种实现如权利要求1所述方法的轮毂电机汽车的转矩分配的***，其特征在于，包括滑转率计算模块：用于计算各车轮滑转率；转矩负荷分配系数计算模块：用于计算各轮毂电机的转矩负荷分配系数；转矩负荷系数计算模块：用于计算转矩负荷系数；目标驱动转矩计算模块：用于计算各轮毂电机的目标驱动转矩。

7.如权利要求6所述的轮毂电机汽车的转矩分配的***，其特征在于，还包括转矩负荷系数修正因子计算模块：用于计算转矩负荷系数修正因子。

8.如权利要求6所述的轮毂电机汽车的转矩分配的***，其特征在于，还包括动力电池功率限制因子模块：用于计算动力电池功率限制因子。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述轮毂电机汽车的转矩分配的方法的步骤。