CN114655031A - 具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆 - Google Patents

具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN114655031A
CN114655031A CN202111567160.0A CN202111567160A CN114655031A CN 114655031 A CN114655031 A CN 114655031A CN 202111567160 A CN202111567160 A CN 202111567160A CN 114655031 A CN114655031 A CN 114655031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
torque
axle
control component
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111567160.0A
Other languages
English (en)
Inventor
乔纳森·沙利文
乔斯·委拉斯凯兹阿尔坎塔尔
迈克尔·格伦·福多
约瑟夫·杰伊·托雷斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN114655031A publication Critical patent/CN114655031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/354—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having separate mechanical assemblies for transmitting drive to the front or to the rear wheels or set of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2036—Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/16—Dynamic electric regenerative braking for vehicles comprising converters between the power source and the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18172—Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K2023/085—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles automatically actuated
    • B60K2023/0858—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles automatically actuated with electric means, e.g. electro-hydraulic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B60K2026/025—Input devices for controlling electric drive motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/46—Drive Train control parameters related to wheels
    • B60L2240/461—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28—Four wheel or all wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26—Wheel slip
    • B60W2520/263—Slip values between front and rear axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/40—Torque distribution
    • B60W2720/403—Torque distribution between front and rear axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/303—Speed sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/304—Acceleration sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

本公开提供了“具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆”。一种车辆包括：第一车桥，所述第一车桥具有第一电机；第二车桥，所述第二车桥具有第二电机；以及控制器。所述控制器被编程为在用户选择的四轮驱动模式下，基于驾驶员需求扭矩和所述第二车桥的速度向所述第一电机命令第一扭矩，并且基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩的比较以及进一步基于所述第一车桥的速度向所述第二电机命令第二扭矩。

Description

具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆
技术领域
本公开涉及全轮驱动电动车辆，并且更具体地涉及其中操作车辆的单独电动车桥以模拟其间的机械连接的用户选择模式。
背景技术
电动化车辆(例如纯电动车辆和混合动力电动车辆)包括用于推进车辆的至少一个电机。电机由向电机供应能量的牵引电池供电，这会降低电池的荷电状态(SOC)。许多电动化车辆能够通过将机械动力转换成电力进行再生制动以对电池再充电。混合动力电动车辆另外包括发动机。全轮驱动电动车辆可以包括由专用电机独立地提供动力的前电动车桥和后电动车桥。
发明内容
根据一个实施例，一种车辆包括：第一车桥，所述第一车桥具有第一电机；第二车桥，所述第二车桥具有第二电机；以及控制器。所述控制器被编程为在用户选择的四轮驱动模式下，基于驾驶员需求扭矩和所述第二车桥的速度向所述第一电机命令第一扭矩，并且基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩的比较以及进一步基于所述第一车桥的速度向所述第二电机命令第二扭矩。
根据另一实施例，一种操作四轮驱动车辆的***包括控制器。所述控制器被编程为在用户选择的四轮驱动模式下，基于驾驶员需求扭矩和第二车桥的速度向第一电机命令第一扭矩，并且基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩的比较以及进一步基于所述第一车桥的速度向第二电机命令第二扭矩。
根据另一个实施例，一种车辆包括：第一车桥，所述第一车桥具有第一电机，所述第一电机被配置为对第一车轮提供动力；以及第二车桥，所述第二车桥具有第二电机，所述第二电机被配置为对第二车轮提供动力。控制器被编程为响应于用户选择的四轮驱动模式被激活而向所述第一电机命令第一扭矩，所述第一扭矩具有基于驾驶员需求扭矩的扭矩控制分量和基于所述第二车轮的平均速度的速度控制分量，并且向所述第二电机命令第二扭矩，所述第二扭矩具有基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一电机的所述扭矩控制分量之间的差值的扭矩控制分量以及基于所述第一车轮的平均速度的速度控制分量。
根据又一实施例，一种在用户选择的四轮驱动模式下操作电动车辆的方法包括：命令第一车桥的第一扭矩等于以下各项之和：(i)第一扭矩控制分量，所述第一扭矩控制分量是基于加速踏板位置；以及(ii)第一速度控制分量，所述第一速度控制分量是基于从第二车桥的速度导出的所述第一车桥的目标速度与所述第一车桥的测量速度之间的误差；以及命令所述第二车桥的第二扭矩等于以下各项之和：(i)第二扭矩控制分量，所述第二扭矩控制分量是基于所述加速踏板位置和所述第一扭矩控制分量；以及(ii)第二速度控制分量，所述第二速度控制分量是基于从所述第一车桥的所述速度导出的所述第二车桥的目标速度与所述第二车桥的测量速度之间的误差。
附图说明
图1是全轮驱动电动车辆的示意图。
图2是用于以用户选择的模式操作车辆的控制图，所述用户选择的模式模拟主电动车桥与辅助电动车桥之间的机械连接。
图3是图2的速度控制框的详细视图。
图4是图2的控件的速度控制器的示意图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
参考图1，电动化车辆20被示出为全电动车辆，但是在其他实施例中，电动化车辆20可以是包括内燃发动机的混合动力电动车辆。车辆20具有电动全轮驱动(AWD)。车辆20可以包括主驱动桥24和辅助驱动桥22，它们可以称为电动车桥。在所示实施例中，主驱动桥24是后车桥，并且辅助驱动桥22是前车桥。在其他实施例中，前车桥可以是主传动，并且后车桥可以是辅助传动。主车桥和辅助车桥可以包括它们自己的动力装置，例如电机，并且能够彼此独立地或协作地操作，以加速(推进)或制动车辆20。
辅助驱动桥22可以包括至少一个动力装置，例如电机28，所述至少一个动力装置可操作来为辅助车轮30和31提供动力。可以包括齿轮箱(未示出)以改变车轮30、31与动力装置之间的传动比。主驱动桥24可以包括可操作地联接到主车轮32和33的至少一个动力装置，例如电机34。可以包括齿轮箱(未示出)以改变动力装置34与车轮32、33之间的传动比。虽然未示出，但是车辆20还可以包括四个电机，每个电机安装到车轮中的一者。
电机28、34能够充当马达以推进车辆20，并且能够充当发电机以经由再生制动来制动车辆20。电机28、34可以是永磁同步交流(AC)电动马达或其他合适的类型。
电机28、34可由一个或多个牵引电池(诸如牵引电池36)供电。牵引电池36存储可以由电机28、34使用的能量。牵引电池36提供来自牵引电池36内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆栈)的高压直流(DC)输出。电池单元阵列包括一个或多个电池单元。电池单元(例如棱柱形、软包、圆柱形或任何其他类型的单元)将所存储的化学能转换成电能。所述单元可以包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动，并且然后在再充电期间返回。端子可以允许电流流出所述单元以供车辆20使用。不同的电池组配置可用于满足个别车辆变量，包括封装约束和功率要求。可以利用热管理***对电池单元进行热调节。
牵引电池36可通过一个或多个接触器电连接到一个或多个电力电子模块。所述模块可电连接到电机28、34，并且可以提供在牵引电池36与电机28、34之间双向传递电能的能力。例如，牵引电池36可以提供DC电压，而电机28、34可能需要三相AC电压来运行。电力电子模块可以根据电机的需要将DC电压转换成三相AC电压。在再生模式中，电力电子模块可将来自充当发电机的电机28、34的三相AC电压转换成牵引电池36所需要的DC电压。
车辆20包括控制器40，该控制器与多个车辆***电通信并且被配置为协调车辆的功能。控制器40可以是基于车辆的计算***，其包括经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由专用电导管进行通信的一个或多个控制器。控制器40一般包括任何数量的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如，FLASH、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)以及软件代码，以便彼此协作执行一系列操作。控制器40还包括预定数据或者基于计算和测试数据并存储在存储器内的“查找表”。控制器40可以使用公共总线协议(例如，CAN和LIN)通过一个或多个有线或无线车辆连接来与其他车辆***和控制器通信。本文使用的对“控制器”的任何引用是指一个或多个控制器。控制器40可以包括至少操作牵引电池的电池能量控制模块(BECM)、至少操作电机的动力传动***控制模块(PCM)以及控制防抱死制动***(ABS)38的ABS控制模块。
ABS 38可以是液压***、电气***、或电气和液压的组合。ABS38可以包括制动模块和位于车轮中的每一者处的多个摩擦制动器42。现代车辆通常具有盘式制动器；然而，其他类型的摩擦制动器也是可用的，诸如鼓式制动器。制动器42经由制动管路与制动模块流体连通，该制动管路被配置为将流体压力从模块递送到制动器42的卡钳。该模块可以包括多个阀，所述多个阀被配置为向制动器42中的每一个提供独立的流体压力。制动模块可以通过制动踏板44的操作来控制，和/或在无来自驾驶员的输入的情况下由车辆控制器40控制。ABS***38还包括相关联的轮速传感器46，每个轮速传感器位于车轮中的一者上。每个传感器46被配置为向控制器40输出指示测量的轮速的轮速信号。
车辆20被配置为使用再生制动、摩擦制动或其组合来减速。控制器40包括用于在再生制动(即，电机)与摩擦制动器42之间聚合要求的制动扭矩的编程。要求的制动扭矩可以基于驾驶员输入，例如制动踏板44的位置，或者由控制器40控制。控制器40的聚合器可以被编程为只要可能就使用再生制动来使车辆减速，并且在必要时应用摩擦制动器42。
车辆20包括加速踏板45。加速踏板45包括从释放位置到完全踩下位置以及其间的不确定位置的行程范围。加速踏板45可以包括感测踏板45的位置的相关联传感器(未示出)。传感器被配置为向控制器40输出指示踏板45的感测位置的踏板位置信号。驾驶员使用加速踏板45来命令车辆的期望速度/加速度。在正常状况下，驾驶员使用加速踏板45来设置驾驶员需求扭矩。控制器40可以被编程为接收踏板位置信号，并基于踏板位置、车辆速度和其他因素来确定驾驶员需求转矩。
车辆20可以包括被配置为确定车辆的加速度的一个或多个传感器48。例如，传感器48可以包括横摆率传感器、横向加速度传感器和纵向加速度传感器。在本文中使用的“加速度”是指正加速度(推进)和负加速度(制动)两者。横摆率传感器产生与车辆的横摆率相对应的横摆率信号。使用横摆率传感器，还可以确定横摆加速度。横向加速度传感器输出与车辆的横向加速度相对应的横向加速度信号。纵向加速度传感器产生与车辆的纵向加速度相对应的纵向加速度信号。各种传感器与控制器40通信。在一些实施例中，横摆率、横向加速度、纵向加速度和其他测量值可以由单个传感器测量。
车辆20还可以包括使前轮30、31转动的转向***49。转向***49可以包括连接到转向轴的方向盘，该转向轴致动转向箱，诸如齿条-小齿轮总成。转向箱可操作地联接到前轮30、32，并且根据来自方向盘的输入来转动车轮。转向***49可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为向控制器40输出指示转向角的信号。转向传感器可以测量转向轴的旋转。
电机28、34可以以扭矩控制、速度控制或混合控制进行操作。车辆可以被配置为以扭矩控制操作两个电机，以速度控制操作两个电机，以速度控制操作电机中的一者而以扭矩控制操作电机中的另一者，或者以混合控制操作电机中的一者或两者。在扭矩控制期间，控制器基于驾驶员需求扭矩向电机命令扭矩。在速度控制中，闭环反馈控制器用于将电机控制到目标速度。速度控制控制器被配置为基于测量速度与所述目标速度之间的速度误差来向电机命令扭矩。这将在下面更详细地进行描述。
电动全轮驱动车辆(例如，车辆20)在每个车桥处利用独立的推进装置，例如，电机，从而能够独立地控制每个车桥处的扭矩/速度。因而，车辆可以动态地调整前后扭矩分配，以便最大程度地提高牵引力、操纵性能等。电动AWD的一个益处是电机可以比内燃发动机更快且更准确地改变扭矩传递。结果，电机可以允许精确控制每个车桥。电机的速度直接反映每个车桥上的车轮的平均速度。因此，可以通过主动地控制每个车桥处的电机速度来控制每个车桥的平均轮速。
当在前车桥与后车桥之间存在牵引差速器(有时称作分配mu)时，具有两个独立电动车桥的车辆(如车辆20)在控制轮速和马达扭矩方面面临挑战。车辆控制中的一个问题是如何处理车桥之间的牵引力(mu)变化，所述变化在一个车桥上引起过度车轮外倾(wheelflare)。在正常状况下，每个车桥的扭矩分配根据感测到的加速度(例如，横摆、横向、纵向等)、车轮滑移和其他车辆状况而变化。在发生车轮外倾的mu的显著变化期间，可以将速度控制控制到目标车轮滑移，以实现与接触面处可用的一样多的扭矩。这些触发极限可以被设置为高，以免干扰扭矩控制并影响操控性。这个问题在常规的四轮驱动中不存在，因为驱动轴和分动箱在前车桥与后车桥之间提供机械连接。例如，在常规的4高模式中，前车桥与后车桥之间的机械连接通过机械地连结车桥的速度来提供自动停止车桥失控的便利操纵特性，因此扭矩总是在满足驾驶员需求扭矩的同时与牵引力一起发送到车桥。
为了在车辆20中提供类似感觉，必须使用电子控件来模仿常规四轮驱动的机械连接。这带来了许多挑战，例如，将处于速度控制的一个车桥置于目标地面速度往往会在另一车桥中引起反馈环，这可能在处于扭矩模式的车桥遇到牵引力表面时导致扭矩抖动、不良的车桥扭矩分配和车轮外倾。
车辆20可以包括模拟4高(4H)模式，所述模式可以是用户选择的，经由模拟传统全轮驱动的机械连结的电子控件来模仿传统四轮驱动车辆的驾驶性能。通过在扭矩模式下运行两个车桥并在开始超过另一车桥的任何车桥上以速度控制器扭矩进行混合来提供模拟4H模式。每个车桥的速度目标被设置为针对方向盘角度调整的另一车桥的当前滤波速度，以考虑在转弯期间行驶的半径的差异。可以在每个车桥的目标上添加额外的速度裕度，以考虑CAN和滤波器延迟并确保车桥对驾驶员需求扭矩做出贡献而不是仅跟随另一车桥。当一个车桥开始超过另一车桥达阈值速度时，混合将扭矩减小到当前计算的速度控制扭矩。速度点超出该初始阈值将使控制器完全处于速度控制模式，并且一旦扭矩控制扭矩超过该速度控制扭矩达阈值量，控制器就会退出速度控制模式。在车桥完全处于速度控制之前，不能应用速度控制器上的积分增益。当两个车桥超过地面速度达校准值并且牵引力(mu)低于阈值时，可以添加牵引力调整特征以将它们置于速度控制模式。通过这种方式，控制器可以避免两个车桥在扭矩不能在任一车桥上接地的情况下偏离地面速度。然而，在存在扭矩可以接地的滑移和越野状况的情况期间，车辆将保持驾驶员期望从扭矩模式获得的相同操控性。这种新的扭矩和速度控制模式(其可以称为“混合模式”)将主要保留扭矩模式的感觉以及传统4H的植入感觉，而且也不会在转弯时引起任何车桥束缚，因为这种调整在软件中进行从而为客户提供比传统4H更好的体验。
如上面所介绍的，车辆20可以包括被设计成模仿传统四轮驱动车辆的四高模式的用户选择模式。为了便于描述，该模式将称为“四轮驱动模式”，但是该标签并不意味着是限制性的，并且可以通过大量其他命名约定(诸如全轮驱动模式、越野模式等)来指代。因此，用户选择的四轮驱动模式包括主电动车桥和辅助电动车桥全时用于推进车辆的任何模式。用户可以通过有时称为输入端的一个或多个人机界面(HMI)来选择四轮驱动模式。HMI可以是例如触摸屏、按钮、开关、电容式触摸等。驾驶员通过操作输入来激活四轮驱动模式。
参考图2，控制图100示出了用于以四轮驱动模式操作车辆的控件。图2的控件响应于驾驶员选择四轮驱动模式而被激活。控件100包括用于确定对主车桥的扭矩命令和对辅助车桥的扭矩命令的两个大部分并行计算。在这种模式下，被命令到每个电机的最终扭矩是具有扭矩控制分量(扭矩)与速度控制分量(扭矩)的混合扭矩。(在最终混合扭矩命令中，扭矩控制分量或速度控制分量可以为零)。控件100通常单独地计算这两个分量扭矩，然后基于速度控制的百分比来混合它们，所述百分比可以在0％至100％之间。
扭矩控制框102负责计算辅助车桥的扭矩控制分量。控制框102接收驾驶员需求扭矩，所述驾驶员需求扭矩指示由驾驶员命令的总车轮扭矩。扭矩控制框102基于与车辆的纵向和横向响应相关联的重量传递来导出辅助车桥扭矩以优化前车桥与后车桥之间的扭矩分配，并且根据需要分配扭矩以校正横摆误差。还可以采用弱反馈部件来避免车桥过度超越地面速度，以避免在不显著影响操控性的情况下远离车轮的mu曲线的峰值。扭矩控制框102输出用于辅助车桥的扭矩控制分量扭矩104。
参考图2和图3，速度控制框106负责计算目标速度108和速度控制百分比110。速度控制框106接收主车桥速度、mu估计值、模式请求和车辆速度。在控制框106内进行计算用于速度控制器的闭环反馈控制的速度目标110的操作109。速度目标108是基于主车桥的测量速度。主车桥的测量速度可以通过与主车桥或马达中的旋转变压器传感器相关联的车轮的平均速度来计算。操作109可以利用一个或多个查找表，所述查找表基于主车桥速度、方向盘角度和一个或多个校准因子来确定辅助车桥或马达的速度目标。操作112计算稍后在混合操作中使用的速度控制百分比。控制器可以基于车辆速度、主车桥速度和辅助车桥的mu估计值来计算速度控制百分比。在框112内存在确定速度控制百分比110的控制逻辑114。控制逻辑114可以包括一个或多个查找表，所述一个或多个查找表用于基于各种因子(诸如主车桥与辅助车桥之间的速度差、方向盘角度等)来增大或减小速度控制百分比。例如，如果前车桥与后车桥之间的滑差为高，则控制逻辑114可以增大速度控制百分比，而当前车桥与后车桥之间的滑差为低时，可以减小速度控制百分比。框118中的控制逻辑用于确定该混合模式是否应结束并强制两个马达进入速度控制模式。这可以基于mu估计值。如果mu估计值小于阈值，则退出该程序，并且仅使用速度控制来控制车桥。
参考图2和图4，速度控制框120接收辅助车桥的速度目标108。速度目标108可以是马达速度目标或车桥速度目标，这取决于编程。在马达域与车轮域之间可以通过乘以或除以其间的齿轮比来转换速度。速度控制器122基于速度108和误差126来命令用于辅助马达/车桥的速度控制分量扭矩128。反馈闭环用于调整扭矩命令154以减小测量速度124与目标速度108之间的误差126。测量速度124可以是测量的轮速或测量的马达转速，这取决于速度目标108的域。在求和框127处将目标速度108与测量速度124进行比较以计算误差126。误差126被提供给速度控制器122，所述速度控制器包括用于调整扭矩命令以减小误差的逻辑。速度控制器122可以是PID、PI或其他类型的控制器。速度控制器122输出扭矩命令128。
扭矩混合框130接收速度控制分量扭矩128、速度控制百分比110和扭矩控制分量扭矩104。在框130中，控件确定用于辅助车桥的混合扭矩命令132。命令扭矩132可以在马达域中或在车轮域中。如果在车轮域中，则另一个控制框将车轮扭矩命令转换为马达扭矩命令，然后将所述马达扭矩命令发送到辅助马达。例如，等式1可以用于计算扭矩命令132：[(速度-控制分量x速度-控制％)+(扭矩控制分量x(100％-速度-控制％))]。
框130还可以包括将信号134发回速度控制器120的积分器锁定控件。当处于活动中时，积分器锁定在速度控制百分比低于阈值(例如，小于10％)时将积分器从PI或PID控件中移除。
控件100还以类似于上述辅助车桥的混合速度控制和扭矩控制模式控制主车桥。用于主车桥的速度控制框140可以类似于速度控制框106，不同之处在于辅助车桥速度而不是主车桥速度用作输入。其余输入可以与控制框106相同。如上面所讨论的，控制框140输出速度控制目标142和速度控制百分比144。速度控制目标142由速度控制器146使用，所述速度控制器可以如上文关于速度控制器120所描述的那样操作。速度控制器146将速度控制分量扭矩148输出到扭矩混合框150。扭矩混合框150还接收速度控制百分比144和扭矩控制分量扭矩154。扭矩154可以等于驾驶员需求扭矩减去在框156处计算的辅助车桥扭矩控制扭矩104。可以在扭矩混合框150内使用方程1来确定向与主车桥相关联的电机命令的混合主车桥扭矩152。
上述控件提供用户选择模式，其中操作车辆的单独电动车桥以模拟其间的机械连接。该模式可以通过减少辅助车桥中的扭矩变化的滞后时间并减少车轮外倾来在越野和滑移状况下提供提高的性能。
尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望的整体***属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种用于操作四轮驱动车辆的***，所述***具有：控制器，所述控制器被编程为在用户选择的四轮驱动模式下：基于驾驶员需求扭矩和第二车桥的速度向与第一车桥相关联的第一电机命令第一扭矩，并且基于(i)所述驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩的比较以及(ii)进一步基于所述第一车桥的速度向与第二车桥相关联的第二电机命令第二扭矩。
根据一个实施例，所述第一扭矩包括第一速度控制分量和第一扭矩控制分量，并且所述第二扭矩包括第二速度控制分量和第二扭矩控制分量。
根据一个实施例，所述第一速度控制分量是基于所述第二车桥的所述速度。
根据一个实施例，所述第二速度控制分量是基于所述第一车桥的所述速度。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的所述速度与所述第二车桥的所述速度之间的差值增大而增大所述第二速度控制分量并减小所述第二扭矩控制分量，并且其中所述第一速度控制分量是进一步基于从所述第二车桥的所述速度导出的所述第一电机的目标速度与所述第一电机的测量速度之间的误差。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：第一车桥，所述第一车桥包括第一电机，所述第一电机被配置为对第一车轮提供动力；第二车桥，所述第二车桥包括第二电机，所述第二电机被配置为对第二车轮提供动力；以及控制器，控制器被编程为响应于用户选择的四轮驱动模式被激活：向所述第一电机命令第一扭矩，所述第一扭矩具有基于驾驶员需求扭矩的扭矩控制分量和基于所述第二车轮的平均速度的速度控制分量，并且向所述第二电机命令第二扭矩，所述第二扭矩具有基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一电机的所述扭矩控制分量之间的差值的扭矩控制分量以及基于所述第一车轮的平均速度的速度控制分量。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述第一车轮的所述平均速度与所述第二车轮的所述平均速度之间的差值增大而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述第一车轮的所述平均速度与所述第二车轮的所述平均速度之间的差值增大而增大所述第二扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
根据一个实施例，所述第一电机的所述速度控制分量是进一步基于从所述第二车轮的所述平均速度导出的所述第一电机的目标速度与所述第一电机的测量速度之间的误差。
根据一个实施例，所述第二电机的所述速度控制分量是进一步基于从所述第一车轮的所述平均速度导出的所述第二电机的目标速度与所述第二电机的测量速度之间的误差。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的牵引力的减小而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的牵引力的减小而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
根据一个实施例，所述速度控制分量是进一步基于所述车辆的转向角。
根据一个实施例，所述第一扭矩和所述第二扭矩的所述速度控制分量是基于所述车辆的速度。
根据本发明，一种在用户选择的四轮驱动模式下操作电动车辆的方法，所述方法包括：命令第一车桥的第一扭矩等于以下各项之和：(i)第一扭矩控制分量，所述第一扭矩控制分量是基于加速踏板位置；以及(ii)第一速度控制分量，所述第一速度控制分量是基于从第二车桥的速度导出的所述第一车桥的目标速度与所述第一车桥的测量速度之间的误差；以及命令所述第二车桥的第二扭矩等于以下各项之和：(i)第二扭矩控制分量，所述第二扭矩控制分量是基于所述加速踏板位置和所述第一扭矩控制分量；以及(ii)第二速度控制分量，所述第二速度控制分量是基于从所述第一车桥的所述速度导出的所述第二车桥的目标速度与所述第二车桥的测量速度之间的误差。
在本发明的一个方面中，所述第二扭矩控制分量是从驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩控制分量之间的差值导出的。
在本发明的一个方面中，所述第一车桥和所述第二车桥的所述目标速度是基于所述车辆的转向角。
在本发明的一个方面中，所述第一速度控制分量和所述第二速度控制分量是进一步基于驾驶表面与所述第一车桥和所述第二车桥之间的牵引力。
在本发明的一个方面中，所述方法包括：响应于所述第一车桥与所述第二车桥之间的速度差增大而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
在本发明的一个方面中，所述方法包括：响应于所述第一车桥与所述第二车桥之间的速度差增大而增大所述第二扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。

Claims (15)

1.一种用于以四轮驱动模式操作车辆的***，其包括：
控制器，所述控制器被编程为在用户选择的四轮驱动模式下：
基于驾驶员需求扭矩和第二车桥的速度向与第一车桥相关联的第一电机命令第一扭矩，并且
基于(i)所述驾驶员需求扭矩与所述第一扭矩的比较以及(ii)进一步基于所述第一车桥的速度向与第二车桥相关联的第二电机命令第二扭矩。
2.根据权利要求1所述的***，其中所述第一扭矩包括第一速度控制分量和第一扭矩控制分量，并且所述第二扭矩包括第二速度控制分量和第二扭矩控制分量。
3.根据权利要求1所述的***，其中所述第一速度控制分量是基于所述第二车桥的所述速度。
4.根据权利要求3所述的***，其中所述第二速度控制分量是基于所述第一车桥的所述速度。
5.根据权利要求1所述的***，其中所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的所述速度与所述第二车桥的所述速度之间的差值增大而增大所述第二速度控制分量并减小所述第二扭矩控制分量，并且其中所述第一速度控制分量是进一步基于从所述第二车桥的所述速度导出的所述第一电机的目标速度与所述第一电机的测量速度之间的误差。
6.一种车辆，其包括：
第一车桥，所述第一车桥包括第一电机，所述第一电机被配置为对第一车轮提供动力；
第二车桥，所述第二车桥包括第二电机，所述第二电机被配置为对第二车轮提供动力；以及
控制器，所述控制器被编程为响应于用户选择的四轮驱动模式被激活：
向所述第一电机命令第一扭矩，所述第一扭矩具有基于驾驶员需求扭矩的扭矩控制分量和基于所述第二车轮的平均速度的速度控制分量，并且
向所述第二电机命令第二扭矩，所述第二扭矩具有基于所述驾驶员需求扭矩与所述第一电机的所述扭矩控制分量之间的差值的扭矩控制分量以及基于所述第一车轮的平均速度的速度控制分量。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述第一车轮的所述平均速度与所述第二车轮的所述平均速度之间的差值增大而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述第一车轮的所述平均速度与所述第二车轮的所述平均速度之间的差值增大而增大所述第二扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
9.根据权利要求6所述的车辆，其中所述第一电机的所述速度控制分量是进一步基于从所述第二车轮的所述平均速度导出的所述第一电机的目标速度与所述第一电机的测量速度之间的误差。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中所述第二电机的所述速度控制分量是进一步基于从所述第一车轮的所述平均速度导出的所述第二电机的目标速度与所述第二电机的测量速度之间的误差。
11.根据权利要求6所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的牵引力的减小而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
12.根据权利要求6所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述第一车桥的牵引力的减小而增大所述第一扭矩的所述速度控制分量并减小所述扭矩控制分量。
13.根据权利要求6所述的车辆，其中所述速度控制分量是进一步基于所述车辆的转向角。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中所述第一扭矩和所述第二扭矩的所述速度控制分量是基于所述车辆的速度。
15.一种在用户选择的四轮驱动模式下操作电动车辆的方法，所述方法包括：
命令第一车桥的第一扭矩等于以下各项之和：(i)第一扭矩控制分量，所述第一扭矩控制分量是基于加速踏板位置；以及(ii)第一速度控制分量，所述第一速度控制分量是基于从第二车桥的速度导出的所述第一车桥的目标速度与所述第一车桥的测量速度之间的误差；以及
命令所述第二车桥的第二扭矩等于以下各项之和：(i)第二扭矩控制分量，所述第二扭矩控制分量是基于所述加速踏板位置和所述第一扭矩控制分量；以及(ii)第二速度控制分量，所述第二速度控制分量是基于从所述第一车桥的所述速度导出的所述第二车桥的目标速度与所述第二车桥的测量速度之间的误差。
CN202111567160.0A 2020-12-22 2021-12-20 具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆 Pending CN114655031A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/130,061 US11713043B2 (en) 2020-12-22 2020-12-22 All-wheel drive electric vehicle with simulated axle lock
US17/130,061 2020-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114655031A true CN114655031A (zh) 2022-06-24

Family

ID=81847423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111567160.0A Pending CN114655031A (zh) 2020-12-22 2021-12-20 具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11713043B2 (zh)
CN (1) CN114655031A (zh)
DE (1) DE102021134178A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022004263A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Mercedes-Benz Group AG Verfahren und System zur Ansteuerung von Einzelradantrieben eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs
DE102022004265A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Mercedes-Benz Group AG Verfahren und System zur Ansteuerung von Einzelradantrieben eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187049A (ja) 2004-12-24 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
US7739005B1 (en) * 2009-02-26 2010-06-15 Tesla Motors, Inc. Control system for an all-wheel drive electric vehicle
KR101146943B1 (ko) * 2011-11-08 2012-05-22 국방과학연구소 전기 차량의 모터 구동 토크 제어 장치 및 그 방법
DE102015118759A1 (de) * 2015-11-02 2017-05-04 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Antriebsmoments und Antriebsstranganordnung zur Durchführung des Verfahrens
US10017170B1 (en) 2017-01-05 2018-07-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for propulsion system control
JP6757503B2 (ja) * 2017-08-24 2020-09-23 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源システム及び電気自動車
US11260742B2 (en) 2018-08-30 2022-03-01 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle
US11584352B2 (en) * 2018-10-09 2023-02-21 Ford Global Technologies, Llc Estimation of vehicle speed in all-wheel-drive vehicle
US11161514B2 (en) * 2019-09-12 2021-11-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for coordinating independent axles for continuous wheel slip control
US11305748B2 (en) * 2019-11-27 2022-04-19 Ford Global Technologies, Llc System and method for activating a secondary axle

Also Published As

Publication number Publication date
US11713043B2 (en) 2023-08-01
DE102021134178A1 (de) 2022-06-23
US20220194378A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11584225B2 (en) One-pedal speed control for off-road driving
US11878674B2 (en) Estimation of vehicle speed in all-wheel-drive vehicle
CN100475596C (zh) 车辆再生制动控制设备及方法
US8428840B2 (en) Method for controlling torque at one or more wheels of a vehicle
US11584224B2 (en) Manual torque vectoring
CN103991384B (zh) 一种电动车辆的复合制动***及其复合制动方法
US20220080971A1 (en) Uphill vehicle launch in one-pedal driving mode
US10518775B1 (en) Regenerative braking of vehicle with primary and secondary drive axles
US8190344B2 (en) Optimization of vehicle stability and steering during a regenerative braking event
US11505195B2 (en) One-pedal drive filters and rate limits of powertrain torque
US20090051304A1 (en) Vehicle, control method thereof and braking device
JP2004104991A (ja) 回生制動を持つ車両の独立制動及び操縦性の制御方法及びシステム
US10137799B2 (en) System and method for controlling multiple electric drives
CN114655031A (zh) 具有模拟车桥锁的全轮驱动电动车辆
JP2004099029A (ja) 回生制動を持つ車両の制動及び操縦性制御方法及びシステム
CA2336422A1 (en) Brake device for car
GB2466086A (en) Trailer with drive torque determination
CN110466361A (zh) 两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器及控制方法
CN116176529B (zh) 一种电子机械制动***及车辆
US11938842B2 (en) Vehicle braking controls and methods
US12005875B2 (en) Vehicle brake-by-wire control system
US20240092185A1 (en) Methods and systems for controlling electric motor torque in a battery electric vehicle
EP4190622A1 (en) Drive control device for electric vehicle
CN116080418A (zh) 基于轮减速度与电机转矩控制的车轮防抱死方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination