一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制方法及系统与流程

本发明涉及车辆驱动控制，尤其涉及一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制方法及系统。

背景技术：

1、随着环保要求的不断提高和电动汽车技术的日益发展，纯电动牵引车在物流运输等领域得到了越来越广泛的应用。在纯电动牵引车中，双驱动桥结构具有较大的驱动力和承载能力，能够更好地适应各种复杂路况。

2、然而，在实际使用过程中，不同的运输任务和路况对车辆的驱动需求是不同的。有时只需要单桥驱动即可满足要求，而在某些重载或恶劣路况下则需要双桥驱动来提供足够的动力，但现有技术中无法根据车辆的载重、路况和驾驶需求在单桥和双桥驱动模式之间高效切换，导致车辆在某些工况下要么动力过剩、浪费能源，要么动力不足、影响性能。且由于驱动系统和控制策略的局限性，现有车辆无法确保电机和传动系统始终工作在最佳效率区域，难以实现能耗的有效降低。进一步地，在双电机力矩耦合的情况下，无法实现对每个轮端扭矩的精确控制，限制了车辆在复杂路况下的驱动性能和行驶稳定性。

3、因此，如何实现对搭载了不同功率驱动桥的牵引车进行单双桥切换控制，以达到最佳的驱动效果和能源利用效率，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明公开了一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制方法及系统，旨在解决现有技术中存在的技术问题。

2、本发明采用下述技术方案：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制方法，所述方法包括：

4、起步后初始化双桥驱动模式；

5、获取车辆运行参数和驾驶员操作意图，执行对驱动模式的重新评估；

6、根据车辆运行参数确定当前路况和/或车辆负载，至少基于当前路况或车辆负载，判断是否切换至单桥驱动模式，并确定在单桥驱动模式的主力驱动桥；

7、根据驾驶员操作意图确定加速踏板开度和/或制动能量回收挡位，当超过各自预设阈值时触发切换至双桥驱动模式；

8、基于需要切换的驱动模式，确定驱动桥所需的目标驱动扭矩及扭矩调整策略；

9、在驱动模式的切换过程中，基于扭矩调整策略，动态调整驱动扭矩，使其逐步收敛至目标驱动扭矩。

10、在一些实施例中，所述起步后初始化双桥驱动模式的步骤中，具体包括：

11、判断车辆是否处于起步状态；

12、当确认车辆处于起步状态后，同时激活不同功率的两个驱动桥，并动态分配两个驱动桥的初始驱动扭矩；

13、监测车速，当车速达到预设车速阈值时，触发执行对驱动模式的重新评估。

14、在一些实施例中，所述获取车辆运行参数和驾驶员操作意图的步骤中，具体包括：

15、获取车辆运行参数，所述车辆运行参数包括车速、加速度、电机温度、变速箱当前挡位、电机许用扭矩、电机许用电流、电池剩余电量、电池许用电流、载重信号中的至少一种；

16、获取驾驶员操作意图，所述驾驶员操作意图包括驾驶模式选择、加速踏板开度、制动踏板开度、rnd挡位请求、能量回收挡位信号中的至少一种。

17、在一些实施例中，所述根据车辆运行参数确定当前路况或车辆负载的步骤中，具体包括：

18、获取车辆的驱动力和加速度，或，获取车辆的制动力和减速度；

19、基于驱动力与加速度的关系，或，基于制动力与减速度的关系，确定当前的车辆质量；

20、将得到的车辆质量与预设的空载质量、满载质量进行比较；

21、根据比较结果，确定车辆负载状态。

22、在一些实施例中，所述根据车辆运行参数确定当前路况或车辆负载的步骤中，具体包括：

23、基于车辆运行参数，确定道路坡度角；

24、将计算得到的坡度角与预设的平地阈值和坡道阈值进行比较，根据比较结果，确定当前路况。

25、在一些实施例中，所述至少基于当前路况或车辆负载，判断是否切换至单桥驱动模式，并确定在单桥驱动模式的主力驱动桥的步骤中，具体包括：

26、设定质量系数，将车辆质量范围映射到预设的质量系数范围；

27、当质量系数小于第一预设阈值时，判断切换至单桥驱动模式，并选择小功率桥为主力驱动桥；

28、当质量系数大于第二预设阈值且小于第三预设阈值时，判断切换至单桥驱动模式，并选择大功率桥为主力驱动桥；

29、当质量系数大于或等于第三预设阈值时，保持双桥驱动模式。

30、在一些实施例中，所述至少基于当前路况或车辆负载，判断是否切换至单桥驱动模式，并确定在单桥驱动模式的主力驱动桥的步骤中，还包括：

31、当判定当前路况为上坡且坡度角大于预设坡度阈值时，无论质量系数大小，均保持或切换至双桥驱动模式。

32、在一些实施例中，所述根据驾驶员操作意图确定加速踏板开度和/或制动能量回收挡位，当超过各自预设阈值时触发切换至双桥驱动模式的步骤中，具体包括：

33、获取当前变速箱挡位信息及实时加速踏板开度信号；

34、根据当前挡位，确定其对应的最大驱动力边界值；

35、将实时加速踏板开度信号与当前挡位对应的最大驱动力边界值进行比较；

36、当加速踏板开度信号超过最大驱动力边界值的预设百分比时，触发切换至双桥驱动模式。

37、在一些实施例中，所述根据驾驶员操作意图确定加速踏板开度和/或制动能量回收挡位，当超过各自预设阈值时触发切换至双桥驱动模式的步骤中，具体包括：

38、设置多级制动能量回收强度，每级对应不同的制动力；

39、获取驾驶员选择的制动能量回收挡位信号；

40、将选择的制动能量回收挡位信号与预设的制动能量回收强度进行比较；

41、当选择的制动能量回收挡位信号大于或等于制动能量回收强度时，触发切换至双桥驱动模式；

42、监测车速，当车速降低到预设低速阈值时，重新评估是否需要维持双桥驱动模式。

43、在一些实施例中，所述方法还包括故障诊断与处理步骤：

44、基于车辆运行参数，实时监测车辆的运行状态；

45、当检测到故障时，通过预设的故障代码识别具体的故障信息；

46、根据识别的故障信息，确定故障的类型和严重程度；

47、基于故障类型和严重程度，执行相应的单双桥切换策略。

48、在一些实施例中，所述基于故障类型和严重程度，执行相应的单双桥切换策略的步骤中，具体包括：

49、当单根驱动桥的电机控制器、电机或变速箱出现严重故障无法使用时，自动切换至另一驱动桥作为驱动；

50、当检测到限扭故障时，限制故障桥的扭矩输出，并增加另一根驱动桥的扭矩分配比例；

51、在故障情况下进行驱动模式切换时，基于扭矩调整策略，动态转移驱动扭矩；

52、持续监控故障状态，当故障解除时，重新评估驱动模式。

53、第二方面，本发明实施例提供了一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制系统，所述系统包括：

54、初始驱动模块，用于起步后初始化双桥驱动模式；

55、获取模块，用于获取车辆运行参数和驾驶员操作意图，执行对驱动模式的重新评估；

56、第一评估模块，用于根据车辆运行参数确定当前路况和/或车辆负载，至少基于当前路况或车辆负载，判断是否切换至单桥驱动模式，并确定在单桥驱动模式的主力驱动桥；

57、第二评估模块，用于根据驾驶员操作意图确定加速踏板开度和/或制动能量回收挡位，当超过各自预设阈值时触发切换至双桥驱动模式；

58、扭矩控制模块，用于基于需要切换的驱动模式，确定驱动桥所需的目标驱动扭矩及扭矩调整策略；

59、驱动模式切换模块，用于在驱动模式的切换过程中，基于扭矩调整策略，动态调整驱动扭矩，使其逐步收敛至目标驱动扭矩。

60、上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

61、本发明实施例主要提供了一种不同功率双驱动桥的单双桥切换控制方法及系统，前述控制方法通过智能切换单桥和双桥驱动模式，根据车辆负载、路况、驾驶员操作等多种因素实时调整驱动模式，减少不必要的能量消耗，具体地，基于该控制方法，能够在轻载和平路条件下切换使用单桥驱动，并能够进一步选择大功率桥或小功率桥，以降低整车能耗，而在重载或上坡等高负荷情况下，能及时切换至双桥驱动模式，提供更强的驱动力；在驱动模式切换过程中，采用动态扭矩调整策略，确保平滑过渡，提高驾驶舒适性。

62、进一步地，该控制方法还引入故障诊断与处理机制，通过实时监测和动态调整，能在单桥故障时自动切换到另一桥驱动，提高系统的容错能力，减少动力系统故障对整车性能的影响。