多电驱桥车辆的动力控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电动汽车控制技术领域，具体地涉及一种多电驱桥车辆的动力控制方法、一种多电驱桥车辆的动力控制系统、一种电子设备、一种电动车辆和一种机器可读存储介质。

背景技术

近年来，为应对气候变化、推动绿色发展，新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向。电驱动力总成和电源系统是新能源汽车的重要组成部分，电驱动力总成将电源系统提供的电能转化为新能源汽车前进的动力，电驱动力总成的系统能耗是新能源汽车的重要动力性能指标。目前，关于电驱桥(电驱动桥)的研究显示集成化的电驱动力总成更有能耗优势。

相比普通电动乘用车辆的电驱动总成，采用集成式换挡电驱桥的车辆，具有可靠性特点。然而，由于集成式换挡电驱桥是多档位变速的、通过独立驱动轴带动轮胎转动的，多个集成式换挡电驱桥之间档位选择将影响驱动效率，同时在多个集成式换挡电驱桥之间扭矩分配不合理，存在轮胎拖滑现象，也不可避免的增加了整车能耗规律的复杂度，给能耗优化带来了巨大挑战，从而多个集成式换挡电驱桥的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法及系统，避免多个集成式换挡电驱桥之间的档位选择不合理和扭矩分配不合理导致的整车功率损失和轮胎滑转问题，进而实现在同等电池容量下多电驱桥的能耗瓶颈突破，实现可应对不同路面情况和载荷工况的多电驱桥车辆的控制，改善系统的驱动总效率和续航里程。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法，该动力控制方法包括：

基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，该查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值或非等效单电驱桥的传动模式的标识值；

基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值。

具体的，其中，

所述传动模式是所述多电驱桥的变速箱档位组合模式；

所述关系值记录包括在多电驱桥车辆的驱动系统总效率是最大值时，与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值以及对应的扭矩分配系数值；

所述驱动系统总效率是电驱动系统效率和所述多电驱桥的轮胎滑转效率的乘积值；

所述轮胎滑转效率是由所述多电驱桥的轮胎滑转率和扭矩分配系数值经转换关系计算的。

具体的，其中，

任意一个电驱桥的轮胎滑转率是通过该任意一个电驱桥的驱动力和轮胎摩擦力之间的受力平衡关系确定的，该驱动力是由该任意一个电驱桥的扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值调整的，该轮胎摩擦力是由该任意一个电驱桥的轮胎滑转率、关联路面的轮胎摩擦模型系数和垂向载荷确定的。

具体的，所述关系值记录包括传动模式关系值记录和扭矩分配关系值记录；

所述传动模式关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值；

所述扭矩分配关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的扭矩分配系数值。

具体的，所述基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，包括：

确定查询的标识值是等效传动模式的标识值之一，该等效传动模式是所述多电驱桥的变速箱档位组合模式之间等效的模式；

基于多电驱桥车辆的行驶里程，在所述等效传动模式之间选择传动模式的标识值；

将当前的传动模式的标识值更新为选择的传动模式的标识值；

基于更新的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为选择的传动模式下的指定档位。

具体的，所述基于多电驱桥车辆的行驶里程，在所述等效传动模式之间选择传动模式的标识值，包括：

在确定多电驱桥车辆的行驶里程大于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中低优先级的传动模式的优先级配置为高优先级，将高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值；

在确定多电驱桥车辆的行驶里程小于等于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值。

具体的，所述基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，还包括：

确定查询的标识值不是等效传动模式的标识值之一；

将各电驱桥的变速箱档位调整为与查询的标识值对应的传动模式下的指定档位。

具体的，所述基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值，包括：

计算各电驱桥的目标扭矩值；

基于所述目标扭矩值，调整各电驱桥的电机输出扭矩；

任意一个电驱桥的目标扭矩值是由所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值经该任意一个电驱桥的计算关系确定的，该计算关系被配置有该任意一个电驱桥的变速箱速比、减速比以及该任意一个电驱桥的系统的效率参数。

本发明实施例提供一种用于前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中的关系值记录的获取方法，该获取方法包括：

基于多电驱桥的变速箱档位组合和电机外特性曲线图，确定与各变速箱档位组合对应的轮端外特性曲线图；

建立各传动模式的标识值与所述轮端外特性曲线图中曲线之间的合围区域的对应关系，将轮端总需求扭矩值和车速值作为所述轮端外特性曲线图中的网格点；

确定与各网格点所在的合围区域对应的传动模式的标识值，在该传动模式下确定在各扭矩分配系数值下的轮胎滑转效率和多电驱桥车辆的驱动系统总效率。

具体的，所述在该传动模式下确定在各扭矩分配系数值下的轮胎滑转效率和多电驱桥车辆的驱动系统总效率，包括：

在确定该传动模式的标识值不是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，计算与各扭矩分配系数值和所述多电驱桥的轮胎滑转率对应的轮胎滑转效率，并计算与电驱动系统效率和所述轮胎滑转效率对应的多电驱桥车辆的驱动系统总效率；

在确定该传动模式的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，计算电驱动系统效率，并将该电驱动系统效率作为多电驱桥车辆的驱动系统总效率。

本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法，该动力控制方法包括：

基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询传动模式关系值记录，得到当前的传动模式的标识值；

在确定所述标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，并基于轮端总需求扭矩值，调整所述等效单电驱桥的电机输出值；

在确定所述标识值不是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，基于所述轮端扭矩需求和所述当前车速值，查询扭矩分配关系值记录，得到扭矩分配系数值，并基于轮端总需求扭矩值和所述扭矩分配系数值，调整各电驱桥的电机输出值。

本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于整车控制器，该动力控制方法包括：

基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

基于查询的标识值，发送档位切换指令至各电驱桥的变速箱控制器，所述档位切换指令用于使所述变速箱控制器将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位；

基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，发送动力调整指令至各电驱桥的电机控制器，所述动力调整指令用于使所述电机控制器调整各电驱桥的电机输出值。

本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于变速箱控制器，该动力控制方法包括：

接收由前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中整车控制器发送的档位切换指令；

将本电驱桥的变速箱档位调整为与所述档位切换指令对应的档位。

本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于电机控制器，该动力控制方法包括：

接收由前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中整车控制器发送的动力调整指令；

按照所述动力调整指令，调整本电驱桥的电机输出值。

本发明实施例提供一种多电驱桥车辆的动力控制系统，该动力控制系统包括：

查询模块，用于基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

变速箱档位调整模块，用于基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，该查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值或非等效单电驱桥的传动模式的标识值；

电机输出值调整模块，用于基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：

至少一个处理器；

存储器，与所述至少一个处理器连接；

其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的方法。

又一方面，本发明实施例提供一种电动车辆，该电动车辆由至少两个电驱桥驱动，且该电动车辆具有或被配置有前述的电子设备。

又一方面，本发明实施例提供一种机器可读存储介质，存储有机器指令，当所述机器指令在机器上运行时，使得机器执行前述的方法。

本发明能够通过查询关系值记录确定当前的传动模式和扭矩分配情况，该传动模式是与最大值驱动系统总效率对应的，实现多电驱桥车辆的变速箱档位的耦合，且扭矩分配系数值是在该传动模式下与最大值驱动系统总效率对应的，实现多电驱桥车辆的电机动力耦合。同时，本发明通过查询的在最大值的驱动总效率时传动模式和扭矩分配系数值，进行动力输出，相比使用前后桥的扭矩分配控制(存在滑转现象)，本发明实施例的该扭矩分配系数值和传动模式，是与最大值驱动系统总效率对应的，是转换速度能力最强的联合选择，使得各电驱桥的驱动轮胎应对当前路面和载荷工况都具有相同的速度转化情况，避免了驱动轮胎进行未转换速度的转动，能够突破应对实际路面和工况时使用扭矩分配控制的多桥车辆的电驱动系统效率的瓶颈。本发明能够避免轮胎滑转，具有容易在控制器或电控单元中实现特点和具有近乎极致的实时性表现，改善多电驱桥车辆的轮胎磨损不均匀情况。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的主要方法的步骤示意图；

图2为本发明实施例的一种示例性的集成式换挡驱动桥分布式驱动商用车底盘示意图；

图3为本发明实施例的一种示例性的传动模式关系值记录示意图；

图4为本发明实施例的一种示例性的基于优先级选择传动模式的处理流程示意图；

图5为本发明实施例的一种示例性的扭矩分配系数关系值记录示意图；

图6为本发明实施例的一种示例性的与传动模式对应的合围区域分布示意图；

图7为本发明实施例的一种示例性的网格点分布示意图；

图8为本发明实施例的一种示例性的关系值记录获取步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

内燃机车辆及工程机械需要完成电动化转型，而受限于工程生产环境、车辆工况条件和载荷能力等要求，单电驱桥很难在多种商用车辆及工程机械等中普遍应用。可以尝试采用由两个单电驱桥构成的前后桥的驱动车辆，从预先设置的前后桥扭矩分配系数映射图(map)中查找得到相匹配的目标前后桥扭矩分配系数，通过前后桥电机的温度参数修正扭矩分配系数，其中，预先在前后桥扭矩分配系数映射图中根据全车速的总扭矩需求以及前后桥电机传动比，考虑电机能量损失要求，设置分配系数，该前后桥电机之间在机械上有连接(例如经行星架连接)，适合普通乘用车应用，然而，在面临工程生产环境、车辆工况条件和载荷能力等要求时，仅在使用时改变扭矩分配很难使得车辆适应多变环境和符合多样工况条件。鉴于此，本发明实施例中电驱桥可以均采用集成式换挡电驱桥，该集成式换挡电驱桥可以包括变速箱、电机和车桥等，该集成式换挡电驱桥是多档位变速的、通过独立驱动轴带动轮胎转动的。

实施例1

本发明实施例提供了多电驱桥车辆的动力控制方法，在使用方面，如图1，该动力控制方法可以包括：

S1)基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

S2)基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，该查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值或非等效单电驱桥的传动模式的标识值；

S3)基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值。

在本发明实施例中，多电驱桥车辆包括至少两个集成式换挡电驱桥和车架，至少两个集成式换挡电驱桥(可简记为多电驱桥)均与车架连接，该多电驱桥车辆可以是双桥车辆、三桥车辆、四桥车辆和五桥车辆等至少两桥的车辆。同时，本发明实施例的动力控制方法可以应用于多种类型的多电驱桥车辆，在执行前述的步骤S1)之前，该动力控制方法可以包括：

P1)识别总线中各电驱桥内电机报文或变速箱报文(如报文数量)，确定电驱桥数量；

P2)选择与所述电驱桥数量对应的关系值记录。

其中，该关系值记录是被预存储的，预存储的关系值记录可以包括双电驱桥、三个电驱桥、四个电驱桥和五个电驱桥等的关系值记录，从而在动力控制中实现自适应电驱桥数量的能力。

如图2，多电驱桥车辆是四桥车辆，第三桥和第四桥都是集成有变速箱AMT和电机EM的电驱桥，且各电驱桥可以包括一个变速箱和一个电机。在一些集成多电机的应用场景中，各电驱桥中可以包括一个变速箱和两个(或更多)电机，该两个电机相互之间可以自行依据传动机构分配扭矩，即此时该两个电机将被视为一个电机单元，并基于该电机单元的电机报文或变速箱报文确定为一个电驱桥。在本发明实施例中可以采用四桥车辆作为示例性的车辆，其中，第三桥和第四桥都是电驱桥。

多电驱桥中变速箱和电机可以被电控单元控制，电控单元可以执行与前述方法对应的指令。电控单元可用于变速箱档位切换和电机扭矩调整。在一些应用场景中，电控单元可以包括整车控制器、变速箱控制器和电机控制器，任意一个电驱桥可以集成有至少一个变速箱控制器和至少一个电机控制器，变速箱控制器和电机控制器可分别通过总线与整车控制器连接；在另一应用场景中，整车控制器、变速箱控制器和电机控制器可以集成于同一控制电路板或芯片，变速箱控制器和电机控制器可经接口分别与变速箱和电机连接。

在本发明实施例中，轮端扭矩需求可以包括加速踏板开度信息和刹车踏板开度信息，步骤S1)可以包括：

S101)基于轮端扭矩需求和当前车速值，确定此时的轮端总需求扭矩值；

S102)基于轮端总需求扭矩值和当前车速值，进行关系值记录查询。

电控单元还可以包括存储器，该存储器可以被配置有关系值记录。在一些应用场景中，该关系值记录可以是(一个或多个)数值表、数组、矩阵、数值向量、数值关系(map)图等形式的数据记录。关系值记录可以包括在多电驱桥车辆的驱动系统总效率是最大值时，与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值以及对应的扭矩分配系数值；驱动系统总效率是电驱动系统效率和所述多电驱桥的轮胎滑转效率的乘积值；轮胎滑转效率是由所述多电驱桥的轮胎滑转率和扭矩分配系数值经转换关系计算的。

对于前述转换关系中的轮胎滑转率和扭矩分配系数值，任意一个电驱桥的轮胎滑转率是通过该任意一个电驱桥的驱动力和轮胎摩擦力之间的受力平衡关系确定的，该驱动力是由该任意一个电驱桥的扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值调整的，该轮胎摩擦力是由该任意一个电驱桥的轮胎滑转率、关联路面的轮胎摩擦模型系数和垂向载荷确定的，垂向载荷可以是垂直于轮胎与路面的接触面的载荷。电驱动系统效率为双电驱桥的综合效率，该综合效率可以包括双桥电机及其控制器效率、变速箱传动效率、差速器机械效率、轮边减速机构机械效率在内的综合效率，轮胎滑转效率为将驱动轮转速转化为实际行驶速度的效率。从而在面对多种路面情况下时，多电驱桥的车辆能够具有强大的载荷能力，实现了灵活的轮端扭矩分配，提高了电驱动系统效率，使得扭矩分配合理、双桥轮胎的转速转化为车辆速度的情况相同，从而避免出现拖滑现象、改善功率损失情况以及轮胎磨损情况。

在本发明公开的一些示例性的关系值记录实例中，所述关系值记录可以包括传动模式关系值记录和扭矩分配关系值记录，二者均可以采用map图形式的数据记录；所述传动模式关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值；所述扭矩分配关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的扭矩分配系数值。

前述的传动模式是多电驱桥的变速箱档位组合模式，且各传动模式被指定了唯一的标识值。在一些应用场景中，该标识值可以被写入控制器之间的总线报文，以表示对应的传动模式。在本发明公开的一种示例性的传动模式应用实例中，以集成式两挡电驱桥为例，各变速箱均有N挡、1挡、2挡三个挡位，那么针对采用双电驱桥驱动的车辆，共有8种传动模式：

表1传动模式定义

在表1中，1～8可为多电驱桥的传动模式的标识值，与传动模式1对应的变速箱档位组合为第一变速箱1挡和第二变速箱1挡、与传动模式2对应的变速箱档位组合为第一变速箱1挡和第二变速箱2挡等。等效单电驱桥的传动模式可以是多电驱桥的传动模式仅有一个电驱桥的变速箱被置于驱动工作档位、该多电驱桥中除该一个电驱桥的其余电驱桥的变速箱均被置于非驱动工作档位(空挡，N挡)的模式，例如，传动模式5～8可以是等效单电驱桥的传动模式的标识值，传动模式5和6是第二变速箱被置于驱动工作挡、第一变速箱被置于非驱动工作挡的传动模式，传动模式7和8是第一变速箱被置于驱动工作挡、第二变速箱被置于非驱动工作挡的传动模式。

在本发明公开的第一种数值示例中，多桥车辆是前述的四桥车辆，电控单元查询得到的多电驱桥之间的扭矩分配系数值可以是前述的第三桥和第四桥之间的扭矩分配系数值。在查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，若该标识值是5或6，第三桥的扭矩分配系数值可以是0(或迭代计算选定的值)，第四桥的扭矩分配系数值可以是1(或迭代计算选定的值)，则此时第三桥的变速箱可以被置为N挡，第四桥的变速箱可以被置为1挡或2挡，第四桥的电机输出值(基于配置的指令，可以是扭矩、功率、转速、电流等)受轮端总需求扭矩值调整。值得注意的是，此时第三桥的扭矩分配系数值是0(或如0.01、0.02等接近0的数值)，但由于车辆应对的路面情况和载荷工况等因素存在，第三桥仍然通过第三桥独立驱动轮胎的轮胎滑转率和转换关系，与第四桥的轮胎滑转率，影响该四桥车辆的轮胎滑转效率和驱动系统总效率，而被查询的扭矩分配系数值和传动模式是与关系值记录中应对当前的路面情况和载荷工况的最大值驱动系统总效率对应的。即该扭矩分配系数值和传动模式是车辆应对当前路面和工况时，多电驱桥转换速度能力最强的联合选择，能够突破应对实际路面和工况时使用扭矩分配控制的多桥车辆的电驱动系统效率的瓶颈，本发明实施例的多桥车辆应对具体的路面情况和载荷工况时通过合理的扭矩分配系数值和传动模式(即变速箱档位组合)，能达到的实际的驱动系统总效率高于使用扭矩分配控制的多桥车辆所能达到的实际的电驱动系统效率，如使用扭矩分配控制(前后桥非独立驱动且传动结构相互关联，无档位选择)时，为了提供更大动力和实现提升车速等目的，第三桥的扭矩分配系数值不是0、也不接近0，但实际上应对路面情况和载荷工况时，第三桥的驱动轮胎却完全没有将转速转化为速度，即空转。

在本发明公开的第二种数值示例中，在第一种数值示例的基础上，在查询的标识值是非等效单电驱桥的传动模式的标识值时，若该标识值是3，第三桥的扭矩分配系数值可以是α，第四桥的扭矩分配系数值可以是1-α，则此时第三桥的变速箱可以被置为2挡，第四桥的变速箱可以被置为1挡，第三桥的电机输出值、第四桥的电机输出值由各自的扭矩分配系数值与轮端总需求扭矩值调整。在多桥车辆应对当前路面和工况时，相比使用前后桥的扭矩分配控制(存在滑转现象)，本发明实施例的该扭矩分配系数值和传动模式，是与最大值驱动系统总效率对应的，是转换速度能力最强的联合选择，使得各电驱桥的驱动轮胎应对当前路面和载荷工况都具有相同的速度转化情况，避免了驱动轮胎进行未转换速度的转动，也能够突破应对实际路面和工况时使用扭矩分配控制的多桥车辆的电驱动系统效率的瓶颈。

在本发明公开的第三种数值示例中，多桥车辆是前述的五桥车辆，其中，第一桥和第二桥是转向桥，第三桥、第四桥和第五桥均是具有换挡式(N挡、1挡和2挡)变速箱和电机的电驱桥，查询得到的多电驱桥之间的扭矩分配系数值可以是第三桥与第四桥和第五桥之间的扭矩分配系数值，以及第四桥和第五桥之间的扭矩分配系数值。若查询的传动模式的标识值为X(正整数)，则可将各电驱桥的变速箱档位调整至该传动模式对应的档位；若第三桥的扭矩分配系数值是α，第四桥和第五桥组合的共同的扭矩分配系数值可以是1-α，且可以查询得到第四桥的扭矩分配系数值β(1-α)，第五桥的扭矩分配系数值此时即(1-β)(1-α)，则可以通过扭矩分配系数值α与轮端总需求扭矩值，调整第三桥的电机输出值，并可以通过扭矩分配系数值β(1-α)和(1-β)(1-α)，分别与轮端总需求扭矩值，调整第四桥、第五桥的电机输出值，从而本发明实施例能够实现相比前述双电驱桥车辆，具有应对更广泛的路面情况和具有更强大的载荷能力的超双电驱桥的车辆。

在本发明实施例中，根据轮端扭矩需求和当前车速，从预先设定的传动模式map图(如图3)中查找得到相匹配的目标传动模式，传动模式map图的横坐标表示车速值(通过当前车速值进行查询)、纵坐标表示轮端总需求扭矩，坐标点表示所属车速和轮端扭矩需求下的电驱动系统总效率最高的传动模式。

对于前述的传动模式，多个传动模式之间存在变速箱档位组合的等效关系，存在该等效关系的传动模式可被称为等效传动模式，且电驱动系统总效率可以相同。例如，在前述的表1中，若车辆配置的两个电驱桥中使用相同的电机及变速箱，那么，传动模式2和3等效、传动模式5和7等效、传动模式6和8等效。可以分别在传动模式2和传动模式3、传动模式5和传动模式7、传动模式6和传动模式8(传动模式5～8同时也是等效单电驱桥的传动模式)之间进行选择。若查询得到的传动模式为等效传动模式，则可以进行选择操作，可保证每两种等效传动模式的使用频率相当，有利于保障驱动桥、轮胎磨损及寿命的一致性。步骤S2)可以包括：

S201)若确定查询的标识值是等效传动模式的标识值之一，则进行步骤S202)，若确定查询的标识值不是等效传动模式的标识值之一，则将各电驱桥的变速箱档位调整为与查询的标识值对应的传动模式下的指定档位；

S202)基于多电驱桥车辆的行驶里程，在所述等效传动模式之间选择传动模式的标识值；

S203)将当前的传动模式的标识值更新为选择的传动模式的标识值；

S204)基于更新的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为选择的传动模式下的指定档位。

在本发明公开的一些应用示例中，可以采用基于优先级进行选择。步骤S202)可以包括：

S221)在确定多电驱桥车辆的行驶里程大于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中低优先级的传动模式的优先级配置为高优先级，将高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值；

S222)在确定多电驱桥车辆的行驶里程小于等于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值。

在上述实例基础上，如图4，初始设定传动模式2的优先级高于传动模式3的优先级，传动模式5的优先级高于传动模式7的优先级，传动模式6的优先级高于传动模式8的优先级；即车辆出厂时，优先使用传动模式2、5、6；

分别统计模式2、5、6对应的行驶里程，若使用传动模式2的累计行驶里程增加某一值时(如1000Km),则将传动模式2和传动模式3的优先级对调，即此时传动模式3的优先级高于传动模式2的优先级；当传动模式3的累计行驶里程增加某一值时(如1000Km)，恢复为传动模式2的优先级高于传动模式3的优先级，以此循环调整；

传动模式5和7、传动模式6和8采用同种优先级管理方法。

根据轮端扭矩需求和当前车速，从预先设定的扭矩分配系数map图(如图5)中查找得到相匹配的目标扭矩分配系数，扭矩分配系数map图的横坐标表示车速、纵坐标表示轮端扭矩需求，坐标点表示所属车速和轮端扭矩需求下的电驱动系统总效率最高的扭矩分配系数。该扭矩分配系数为分配至三桥的轮端扭矩百分比。

在确定扭矩分配系数值之后，步骤S3)可以包括：

计算各电驱桥的目标扭矩值；

基于所述目标扭矩值，调整各电驱桥的电机输出扭矩；

任意一个电驱桥的目标扭矩值是由所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值经该任意一个电驱桥的计算关系确定的，该计算关系被配置有该任意一个电驱桥的变速箱速比、减速比以及该任意一个电驱桥的系统的效率参数。

本发明实施例还提供了一种用于前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中的关系值记录的获取方法，该获取方法与前述多电驱桥车辆的动力控制方法属于同一发明构思。在实现方面，该获取方法可以包括：

G1)基于多电驱桥的变速箱档位组合和电机外特性曲线图，确定与各变速箱档位组合对应的轮端外特性曲线图；

G2)建立各传动模式的标识值与所述轮端外特性曲线图中曲线之间的合围区域的对应关系，将轮端总需求扭矩值和车速值作为所述轮端外特性曲线图中的网格点；

G3)确定与各网格点所在的合围区域对应的传动模式的标识值，在该传动模式下确定在各扭矩分配系数值下的轮胎滑转效率和多电驱桥车辆的驱动系统总效率。

其中，步骤G3)可以包括：

G301)在确定该传动模式的标识值不是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，计算与各扭矩分配系数值和所述多电驱桥的轮胎滑转率对应的轮胎滑转效率，并计算与电驱动系统效率和所述轮胎滑转效率对应的多电驱桥车辆的驱动系统总效率；

G302)在确定该传动模式的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，计算电驱动系统效率，并将该电驱动系统效率作为多电驱桥车辆的驱动系统总效率。

在本发明实施例中，关系值记录可以包括传动模式map图以及扭矩分配系数map图。

计算轮端外特性。以横坐标表示车速V、纵坐标表示轮端扭矩T

车速V和电机转速n

式中，r

轮端扭矩T

式中，T

确定合围区域。将轮端外特性曲线之间、轮端外特性曲线与坐标轴合围区划分为A-G共7个区域，制作传动模式与各区域的对应关系表，如表2：

表2传动模式区域对照表

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由图6和表2可知，每一个传动模式可与一条外特性曲线对应，传动模式1的曲线在图6中可覆盖的区域为区域A/B/C/D/E，传动模式2的曲线在图6中可覆盖的区域为区域B/C/D/E，以此类推得到表2中其余传动模式的合围区域，其中可覆盖的区域即曲线与坐标轴、曲线与曲线之间的合围区域。

采用离线优化方式搜索当前工况下最优传动模式与最优扭矩分配系数，获取最高驱动系统总效率，迭代计算选取传动模式和扭矩分配系数。以前述的四桥车辆为例，获取具有最优的传动模式和扭矩分配系数的关系值记录可以包括：

a)如图7，在轮端外特性中，以10Km/h(示例)为刻度划分车速轴，以每20000(示例)Nm为刻度划分轮端需求扭矩，定义刻度线的交点为计算第j个网格点(V

b)确定计算网格点(V

c)若传动模式Z≤4，则在该传动模式下以第三桥扭矩分配系数α每1％(示例)为变化刻度，迭代计算每种第三桥轮端扭矩分配系数(值)α下的电驱动系统效率

d)重复步骤C直至所有可供选择的传动模式下的电驱动效率

e)以第三桥扭矩分配系数每1％(示例)为变化刻度，迭代计算每种第三桥轮端扭矩分配系数α下的轮胎滑转效率

f)计算驱动系统总效率

g)选择下一个网格计算点(V

h)统计每个计算网格点(V

值得注意的是，在前述示例性的步骤f)中，驱动系统总效率

上述电驱系统效率计算公式为：

其中η

上述轮胎滑转效率计算公式为

其中，式(4)为前述的转换关系，s

s

s

式(5)式(6)中，F

针对传动模式频繁切换及扭矩分配系数变化太快导致的车辆不平顺问题，本发明在上述制作传动模式map和扭矩模式map(步骤h)中：通过删除传动模式map中作用区域很小的传动模式，防止传动模式频繁切换，即图3中存在小区域，查询的传动模式会发生快速变化，可以被过滤，例如某个传动模式的区域限制于一个网格区域，该网格区域大小为车速变化范围是2km/h(示例值)、轮端总需求扭矩变化范围是500Nm(示例值)的区域大小，则该网格区域是小区域，可以被舍弃，此时可以删除该某个传动模式的区域，从而在使用传动模式map时，可以保持当前的传动模式不发生快速变化；同理，对于图5中存在的小区域和噪点区域，若小区域或噪点区域是前述的小区域，该小区域内车速变化范围是2km/h、轮端总需求扭矩变化范围是500Nm的区域大小，则可以通过对扭矩分配系数的map图进行滤波处理，将小区域滤除，防止扭矩分配系数短时间内变化过大；但图3和图5中的底部的小区域或者噪点区域是客观存在的，应当保留呈现于图3和图5(同心圆是灰度值的辅助图例)中，实际使用之前可以先经上述删除和滤波处理。本发明实施例制动能量回收时的传动模式及扭矩分配系数选择同上，但只需要实现电驱动系统效率最优，不考虑轮胎滑转效率。

本发明可应用于需要应对不同路面和存在载荷需求的前后轴独立驱动的高性能乘用车和双后桥驱动商用车。多个驱动桥间灵活的扭矩分配及挡位选择为提高分布式驱动车辆的电驱动系统总效率提供了更多可能。在电驱动效率优化时，除了考虑扭矩分配外，还考虑了传动模式选择，适用于配备两个或多个集成式电驱桥(电机、换挡变速箱和车桥集成)的车辆。本发明将电驱动系统效率和轮胎滑转效率构成的驱动系统总效率作为优化目标，可在提升能耗的同时，最大程度降低轮胎磨损。本发明可保证多个电驱桥及其轮胎使用强度基本一致。

本发明实施例还提供了多电驱桥车辆的动力控制方法，该动力控制方法与前述的方法均属于同一发明构思。该动力控制方法可以包括：

B1)基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询传动模式关系值记录，得到当前的传动模式的标识值；

B2)在确定所述标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，并基于轮端总需求扭矩值，调整所述等效单电驱桥的电机输出值；

B3)在确定所述标识值不是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，基于所述轮端扭矩需求和所述当前车速值，查询扭矩分配关系值记录，得到扭矩分配系数值，并基于轮端总需求扭矩值和所述扭矩分配系数值，调整各电驱桥的电机输出值。

在本发明实施例中，在确定查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值，可以不再查询扭矩分配关系值记录，可以视为将等效单电驱桥的扭矩分配系数值默认为1或选定的值，而在不是等效单电驱桥的传动模式的标识值时，可继续查询扭矩分配关系值记录。

本发明实施例还提供了多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于整车控制器，该动力控制方法与前述的方法均属于同一发明构思。该动力控制方法可以包括：

V1)基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

V2)基于查询的标识值，发送档位切换指令至各电驱桥的变速箱控制器，所述档位切换指令用于使所述变速箱控制器将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位；

V3)基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，发送动力调整指令至各电驱桥的电机控制器，所述动力调整指令用于使所述电机控制器调整各电驱桥的电机输出值。

在本发明公开的一种数值示例中，整车控制器属于前述的四桥车辆，当整车控制器查询的标识值是非等效单电驱桥的传动模式的标识值时，例如该标识值是前述表1中的3，第三桥的扭矩分配系数值可以是α，第四桥的扭矩分配系数值可以是1-α，此时，整车控制器可以向第三桥、第四桥的变速箱控制器发送档位切换指令，第三桥的变速箱可以被置为2挡，第四桥的变速箱可以被置为1挡，并且整车控制器向第三桥、第四桥的电机控制器发送动力调整指令，第三桥的电机输出值、第四桥的电机输出值由各自的扭矩分配系数值与轮端总需求扭矩值调整。在多桥车辆应对当前路面和工况时，相比使用前后桥的扭矩分配控制(存在滑转现象)，本发明实施例的该扭矩分配系数值和传动模式，是与最大值驱动系统总效率对应的，是转换速度能力最强的联合选择，使得各电驱桥的驱动轮胎应对当前路面和载荷工况都具有相同的速度转化情况，避免了驱动轮胎进行未转换速度的转动，也能够突破应对实际路面和工况时使用扭矩分配控制的多桥车辆的电驱动系统效率的瓶颈。

本发明实施例还提供了多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于变速箱控制器，该动力控制方法与前述的方法均属于同一发明构思。该动力控制方法可以包括：

T1)接收由前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中整车控制器发送的档位切换指令；

T2)将本电驱桥的变速箱档位调整为与所述档位切换指令对应的档位。

本发明实施例还提供了多电驱桥车辆的动力控制方法，应用于电机控制器，该动力控制方法与前述的方法均属于同一发明构思。该动力控制方法包括：

M1)接收由前述的多电驱桥车辆的动力控制方法中整车控制器发送的动力调整指令；

M2)按照所述动力调整指令，调整本电驱桥的电机输出值。

本发明采用离线迭代优化方法对相互冲突的电驱动效率和轮胎滑转效率同时优化，达到驱动系统总效率最优点；将驱动系统总效率寻优问题解耦为双桥传动模式选择及双桥轮端扭矩分配问题；将传动模式定义为双桥变速箱挡位的不同组合；根据轮端扭矩需求和当前车速，从预先设定的传动模式map图中查找得到相匹配的目标传动模式，并控制变速箱控制器TCU切换挡位完成向目标传动模式切换；从预先设置的扭矩分配系数map图中查找得到相匹配的目标扭矩分配系数α，分别计算出第三桥、第四桥电机目标扭矩发送至电机控制器MCU。

实施例2

本发明实施例与实施例1属于同一发明构思，本发明实施例提供了多电驱桥车辆的动力控制系统，该动力控制系统可以包括：

查询模块，用于基于轮端扭矩需求和当前车速值，查询关系值记录，得到当前的传动模式的标识值并得到多电驱桥之间的扭矩分配系数值；

变速箱档位调整模块，用于基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，该查询的标识值是等效单电驱桥的传动模式的标识值或非等效单电驱桥的传动模式的标识值；

电机输出值调整模块，用于基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值。

具体的，其中，

所述传动模式是所述多电驱桥的变速箱档位组合模式；

所述关系值记录包括在多电驱桥车辆的驱动系统总效率是最大值时，与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值以及对应的扭矩分配系数值；

所述驱动系统总效率是电驱动系统效率和所述多电驱桥的轮胎滑转效率的乘积值；

所述轮胎滑转效率是由所述多电驱桥的轮胎滑转率和扭矩分配系数值经转换关系计算的。

具体的，其中，

任意一个电驱桥的轮胎滑转率是通过该任意一个电驱桥的驱动力和轮胎摩擦力之间的受力平衡关系确定的，该驱动力是由该任意一个电驱桥的扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值调整的，该轮胎摩擦力是由该任意一个电驱桥的轮胎滑转率、关联路面的轮胎摩擦模型系数和垂向载荷确定的。

具体的，所述关系值记录包括传动模式关系值记录和扭矩分配关系值记录；

所述传动模式关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的传动模式的标识值；

所述扭矩分配关系值记录用于提供与车速值和轮端总需求扭矩值对应的扭矩分配系数值。

具体的，基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，包括：

确定查询的标识值是等效传动模式的标识值之一；

基于多电驱桥车辆的行驶里程，在所述等效传动模式之间选择传动模式的标识值；

将当前的传动模式的标识值更新为选择的传动模式的标识值；

基于更新的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为选择的传动模式下的指定档位。

具体的，基于多电驱桥车辆的行驶里程，在所述等效传动模式之间选择传动模式的标识值，包括：

在确定多电驱桥车辆的行驶里程大于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中低优先级的传动模式的优先级配置为高优先级，将高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值；

在确定多电驱桥车辆的行驶里程小于等于配置的里程阈值时，将所述等效传动模式中高优先级的传动模式的标识值作为选择的传动模式的标识值。

具体的，基于查询的标识值，将各电驱桥的变速箱档位调整为当前的传动模式下的指定档位，还包括：

确定查询的标识值不是等效传动模式的标识值之一；

将各电驱桥的变速箱档位调整为与查询的标识值对应的传动模式下的指定档位。

具体的，基于所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值，调整各电驱桥的电机输出值，包括：

计算各电驱桥的目标扭矩值；

基于所述目标扭矩值，调整各电驱桥的电机输出扭矩；

任意一个电驱桥的目标扭矩值是由所述扭矩分配系数值和轮端总需求扭矩值经该任意一个电驱桥的计算关系确定的，该计算关系被配置有该任意一个电驱桥的变速箱速比、减速比以及该任意一个电驱桥的系统的效率参数。

实施例3

本发明实施例与实施例1和2均属于同一发明构思，本发明实施例提供了电子设备，该电子设备可以包括：

至少一个处理器；

存储器，与所述至少一个处理器连接；

其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的方法。

本发明实施例还提供了同一发明构思下的电动车辆，该电动车辆由至少两个电驱桥驱动，且该电动车辆具有或被配置有前述的电子设备。该电动车辆可以作为运载车、卡车、挂车等工程机械、商用车及高性能乘用车，可以具有强大的载荷能力、多种地面适应能力、高驱动效率等特点。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非瞬时的，存储介质可以包括：U盘、硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、闪存(Flash memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。