| 专利名称： | 四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法、系统和四驱车辆 | ||
| 专利名称(英文)： | Front and rear axle driving force adjusting control method and system of four-wheel drive vehicle, and four-wheel drive vehicle | ||
| 专利号： | CN201410680581.8 | 申请时间： | 20141124 |
| 公开号： | CN104828087A | 公开时间： | 20150812 |
| 申请人： | 北汽福田汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路 | ||
| 发明人： | 梁汝川 | ||
| 分类号： | B60W30/18; B60W20/00; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/119 | 主分类号： | B60W30/18 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 张大威 |
| 摘要： | 本发明公开了一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法、系统和四驱车辆，所述方法包括：获取四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC；根据四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC获取四驱车辆的工作模式；根据工作模式、需求转矩和四驱车辆的当前车速计算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位；对前轴需求转矩和后轴需求转矩进行滤波；根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令；以及根据前轴转矩指令和后轴转矩指令对四驱车辆进行控制。本发明实施例的方法，可以简化装有主动悬架的四驱车辆的控制算法，也可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a front and rear axle driving force adjusting control method and a front and rear axle driving force adjusting control system of a four-wheel drive vehicle, and the four-wheel drive vehicle. The method comprises the steps of obtaining required torque of the four-wheel drive vehicle and SOC (state of charging) of a battery system; obtaining a working mode of the four-wheel drive vehicle according to the required torque of the four-wheel drive vehicle and the SOC of the battery system; calculating required torque of a front axle, required torque of a rear axle and a target gear according to the working mode, the required torque and a current speed of the four-wheel drive vehicle; performing filtering on the required torque of the front axle and the required torque of the rear axle; generating a corresponding front axle torque instruction and a corresponding rear axle torque instruction according to the required torque of the front axle and the required torque of the rear axle after filtering and the target gear; and performing control over the four-wheel drive vehicle according to the front axle torque instruction and the rear axle torque instruction. By applying the method disclosed by the embodiment of the invention, the control algorithm of the four-wheel drive vehicle provided with an active suspension can be simplified, and comfort of the four-wheel drive vehicle provided with an inactive suspension can also be improved, so that the user experience is improved. | ||
1.一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC； 根据所述四驱车辆的需求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四驱车辆的工作模式； 根据所述工作模式、所述需求转矩和所述四驱车辆的当前车速计算前轴需求转矩和后 轴需求转矩以及目标档位； 对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波； 根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴 转矩指令和后轴转矩指令；以及 根据所述前轴转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
2.如权利要求1所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述四 驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱动后轴的第二电机。
3.如权利要求2所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述前 轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包 括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
4.如权利要求3所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述根 据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指 令和后轴转矩指令具体包括： 根据所述滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成所述发 动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩 指令； 根据所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电 机的限值前转矩指令生成所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，以及所述第 二电机的限值处理后转矩指令。
5.如权利要求1所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，通过以 下公式对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波： 其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
6.一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC； 模式决策模块，用于根据所述四驱车辆的需求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四 驱车辆的工作模式； 档位选择与转矩分配模块，用于根据所述工作模式、所述需求转矩和所述四驱车辆的 当前车速计算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位； 转矩滤波处理模块，用于对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波； 转矩指令生成模块，用于根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及 目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令；以及 控制模块，用于根据所述前轴转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
7.如权利要求6所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述四 驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱动后轴的第二电机。
8.如权利要求7所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述前 轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包 括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
9.如权利要求8所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述转 矩指令生成模块，具体包括： 转矩转换处理单元，用于根据所述滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩 以及目标档位生成所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所 述第二电机的限值前转矩指令； 转矩限制处理单元，用于根据所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前 转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩指令生成所述发动机和所述第一电机的限值处理 后转矩指令，以及所述第二电机的限值处理后转矩指令。
10.如权利要求6所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述 转矩滤波处理模块通过以下公式对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波： 其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
11.一种四驱车辆，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的四驱车辆的前后 轴驱动力调节控制系统。
1.一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC； 根据所述四驱车辆的需求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四驱车辆的工作模式； 根据所述工作模式、所述需求转矩和所述四驱车辆的当前车速计算前轴需求转矩和后 轴需求转矩以及目标档位； 对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波； 根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴 转矩指令和后轴转矩指令；以及 根据所述前轴转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
2.如权利要求1所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述四 驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱动后轴的第二电机。
3.如权利要求2所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述前 轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包 括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
4.如权利要求3所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，所述根 据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指 令和后轴转矩指令具体包括： 根据所述滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成所述发 动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩 指令； 根据所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电 机的限值前转矩指令生成所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，以及所述第 二电机的限值处理后转矩指令。
5.如权利要求1所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，其特征在于，通过以 下公式对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波： 其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
6.一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC； 模式决策模块，用于根据所述四驱车辆的需求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四 驱车辆的工作模式； 档位选择与转矩分配模块，用于根据所述工作模式、所述需求转矩和所述四驱车辆的 当前车速计算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位； 转矩滤波处理模块，用于对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波； 转矩指令生成模块，用于根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及 目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令；以及 控制模块，用于根据所述前轴转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
7.如权利要求6所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述四 驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱动后轴的第二电机。
8.如权利要求7所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述前 轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包 括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
9.如权利要求8所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述转 矩指令生成模块，具体包括： 转矩转换处理单元，用于根据所述滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩 以及目标档位生成所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所 述第二电机的限值前转矩指令； 转矩限制处理单元，用于根据所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前 转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩指令生成所述发动机和所述第一电机的限值处理 后转矩指令，以及所述第二电机的限值处理后转矩指令。
10.如权利要求6所述的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，其特征在于，所述 转矩滤波处理模块通过以下公式对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波： 其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
11.一种四驱车辆，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的四驱车辆的前后 轴驱动力调节控制系统。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法、四 驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统和四驱车辆。
背景技术
新能源汽车成为了当今汽车发展的趋势，从车型细分上看，小型轿车趋于纯电动直接 驱动的结构形式，中、高级轿车，特别是越野车辆，趋于混合动力四驱的结构形式。对于 四驱系统，特别是混合动力四驱系统，其动力耦合通过路面实现，由于车辆悬架属于弹性 元件，前、后轴的转矩变化会引起悬架变形，导致车辆俯仰，这样的结构形式，较单轴驱 动更容易影响到整车的平顺性。
目前国内外的四驱车辆，特别是混合动力四驱车辆，一般都把控制重点放在了模式划 分和能量管理上，舒适性问题主要依靠悬架控制技术来解决，比如主动悬架，通过调节悬 架的刚度和阻尼，达到较好的行车舒适性。在相关技术中，基本上是在如下两个方面进行 悬架控制：1)控制悬架刚度，避免由于悬架变形引起车辆纵向过大的俯仰角度；2)控制 悬架阻尼，避免车辆纵向俯仰角过快变化，或是震荡。
但是，上述悬架控制的缺点在于：1)需要增加主动悬架；2)控制复杂；3)成本高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法。该方法，可以简化装有主动悬 架的四驱车辆的控制算法，也可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了 用户体验。
本发明的第二个目的在于提出一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种四驱车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法， 包括以下步骤：获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC；根据所述四驱车辆的需 求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四驱车辆的工作模式；根据所述工作模式、所述需 求转矩和所述四驱车辆的当前车速计算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位；对所 述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波；根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述 后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令；以及根据所述前轴 转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
根据本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，适用于装有主动悬架的 四驱车辆，可以简化装有主动悬架的四驱车辆的控制算法；也适用于装有非主动悬架的四 驱车辆，可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
在本发明的一个实施例中，所述四驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以 及驱动后轴的第二电机。
在本发明的一个实施例中，所述前轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值 处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
在本发明的一个实施例中，所述根据滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转 矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令具体包括：根据所述滤波之后的 所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成所述发动机的限值前转矩指令、 所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩指令；根据所述发动机的 限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩指令生 成所述发动机和所述第一电机的限值处理后转矩指令，以及所述第二电机的限值处理后转 矩指令。
在本发明的一个实施例中，通过以下公式对所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进 行滤波：
其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统， 包括：获取模块，用于获取所述四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC；模式决策模块， 用于根据所述四驱车辆的需求转矩和所述电池系统的SOC获取所述四驱车辆的工作模式； 档位选择与转矩分配模块，用于根据所述工作模式、所述需求转矩和所述四驱车辆的当前 车速计算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位；转矩滤波处理模块，用于对所述前 轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤波；转矩指令生成模块，用于根据滤波之后的所述 前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指 令；以及控制模块，用于根据所述前轴转矩指令和后轴转矩指令对所述四驱车辆进行控制。
根据本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，适用于装有主动悬架的 四驱车辆，可以简化装有主动悬架的四驱车辆的控制算法；也适用于装有非主动悬架的四 驱车辆，可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
在本发明的一个实施例中，所述四驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以 及驱动后轴的第二电机。
在本发明的一个实施例中，所述前轴转矩指令包括所述发动机和所述第一电机的限值 处理后转矩指令，所述后轴转矩指令包括所述第二电机的限值处理后转矩指令。
在本发明的一个实施例中，所述转矩指令生成模块，具体包括：转矩转换处理单元， 用于根据所述滤波之后的所述前轴需求转矩和所述后轴需求转矩以及目标档位生成所述发 动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩 指令；转矩限制处理单元，用于根据所述发动机的限值前转矩指令、所述第一电机的限值 前转矩指令以及所述第二电机的限值前转矩指令生成所述发动机和所述第一电机的限值处 理后转矩指令，以及所述第二电机的限值处理后转矩指令。
在本发明的一个实施例中，所述转矩滤波处理模块通过以下公式对所述前轴需求转矩 和所述后轴需求转矩进行滤波：
其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的四驱车辆，包括本发明第二方面实施例 的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统。
根据本发明实施例的四驱车辆，由于具有了四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统， 对于安装有主动悬架的四驱车辆，可以简化四驱车辆的控制算法；对于安装有非主动悬架 的四驱车辆，可以提高四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法的流程图；
图2是四驱车辆的驱动系统的示意图；
图3A是前后轴驱动转矩分配比例的示意图；
图3B是前后轴驱动转矩分配比例的示意图；
图4是四驱车辆纵向俯仰角示意图；
图5是前轴驱动转矩梯度变化示意图；
图6是后轴驱动转矩梯度变化示意图；
图7是根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转 矩指令和后轴转矩指令的流程图；
图8是根据本发明一个实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统的结构示意 图；
图9是根据本发明另一个实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统的结构示意 图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法、系统和四 驱车辆。
图1是根据本发明一个实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法的流程图。如 图1所示，本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，包括以下步骤：
S101，获取四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC。
具体地，首先获取四驱车辆的需求转矩(即驾驶员需求转矩，是由油门踏板开度决定 的)和电池系统(即动力电池组)的SOC(State Of Charge，荷电状态)。
S102，根据四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC获取四驱车辆的工作模式。
具体地，根据需求转矩和电池系统的SOC决定四驱车辆的动力系统工作在何种工作模 式。其中，四驱车辆的工作模式有：纯电驱动模式、混合驱动模式和发动机单独驱动模式。
在本发明的一个实施例中，四驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱 动后轴的第二电机。图2是四驱车辆的驱动系统的示意图，发动机为图2中的发动机1， 第一电机为图2中的BSG(Belt-driven Starter Generator，轻度混合动力技术)电机6， 第二电机为图2中的后桥主驱电机8。
具体地，如图2所示或与其结构形式类似四驱系统，其前后轴驱动力分配不是依靠传 统分动器实现，而是依靠两个，或两个以上相互独立的动力源，通过整车控制系统进行驱 动力分配实现。如图2所示，发动机1和BSG电机6驱动前轴车轮，后桥主驱电机8驱动 后轴车轮。另外，如图2所示，2为自动变速器，3为前桥主减速器和差速器总成，4为前 轴，5为发动机曲轴，7为带传动总成，9为后桥主减速器和差速器总成，10为后轴。
S103，根据工作模式、需求转矩和四驱车辆的当前车速计算前轴需求转矩和后轴需求 转矩以及目标档位。
具体地，根据工作模式、驾驶员需求转矩，车速等信号计算得到档位指令信号(即目 标档位)和前轴需求转矩、后轴需求转矩。
S104，对前轴需求转矩和后轴需求转矩进行滤波。
具体地，由于驾驶员需求转矩或电池SOC状态的变化，导致车辆在不同工作模式中切 换，计算得到前、后轴需求转矩分配变化较大，影响前后轴驱动转矩的分配比例。如果处 理不当将会使车头频繁俯仰，影响纵向平顺性，例如，如图3A所示，当前轴转矩较大时， 会造成车头上仰，又如图3B所示，当后轴转矩较大时，会造成车头下俯。因此，需要对计 算得到的前轴需求转矩、后轴需求转矩进行滤波处理。
更具体地，如图4所示为车辆纵向俯仰角示意图，其中，车辆轴距为L，前悬架刚度 系数为K前，后悬架刚度系数为K后，Δh前为车辆在制动或加速时前悬架偏离悬架基准线的 距离，Δh后为车辆在制动或加速时后悬架偏离悬架基准线的距离，T前为前轴驱动扭矩，T后为后轴驱动扭矩，其中，悬架基准线为车辆在静止或匀速状态时悬架所在的位置，如图4 所示，车辆由于悬架原因引起的俯仰角θ为：
从上述公式(1)可以看出，要控制俯仰角θ的变化频率，控制的变化率即可。
在本发明的一个实施例中，通过以下公式对前轴需求转矩和所述后轴需求转矩进行滤 波：
其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
具体地，经过滤波处理，可以保证经过梯度滤波后，前后轴驱动指令转矩输出，如图 5、6所示，图中虚线为滤波之前的前轴需求转矩和后轴需求转矩，实线为滤波之后的前轴 需求转矩和后轴需求转矩，其中，①阶段为公式(2)中①表达式，②阶段为公式(2)中 ②表达式。
S105，根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位生成对应的前轴转 矩指令和后轴转矩指令。
在本发明的一个实施例中，前轴转矩指令包括发动机和第一电机的限值处理后转矩指 令，后轴转矩指令包括第二电机的限值处理后转矩指令。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，S105具体包括：
S1051，根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位生成发动机的限值 前转矩指令、第一电机的限值前转矩指令以及第二电机的限值前转矩指令。
具体地，依据档位指令信号(即目标档位)和前、后轴梯度滤波之后的需求转矩，计 算发动机1的限值前转矩指令、电机6(第一电机)的限值前转矩指令和电机8(第二电机) 的限值前转矩指令。
S1052，根据发动机的限值前转矩指令、第一电机的限值前转矩指令以及第二电机的限 值前转矩指令生成发动机和第一电机的限值处理后转矩指令，以及第二电机的限值处理后 转矩指令。
具体地，对发动机1限值前转矩指令、电机6限值前转矩指令和电机8限值前转矩指 令进行限值，得到发动机1限值处理后转矩指令、电机6(第一电机)限值处理后转矩指 令和电机8(第二电机)限值处理后转矩指令作为输出。
S106，根据前轴转矩指令和后轴转矩指令对四驱车辆进行控制。
具体地，根据发动机的限值处理后转矩指令、第一电机的限值处理后转矩指令，以及 第二电机的限值处理后转矩指令分别对四驱车辆的发动机、第一电机以及第二电机进行控 制。
本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，较相关技术中控制方法的不 同之处在于：以前、后轴需求转矩为滤波对象，将滤波算法做在计算动力源(发动机、第 一电机、第二电机)指令转矩之前；对整车纵向俯仰角的控制，不仅是考虑控制悬架刚度 和阻尼，而是增加了前、后轴需求转矩变化的滤波环节，来控制整车纵向平顺性；滤波算 法进行了分段处理，可以限制转矩变化较大驱动轴的变化梯度，又能够避免出现俯仰角震 荡。
本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制方法，适用于装有主动悬架的四驱 车辆，可以简化装有主动悬架的四驱车辆的控制算法；也适用于装有非主动悬架的四驱车 辆，可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统。
图8是根据本发明一个实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统的结构示意 图。如图8所示，本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，包括：获取模 块100、模式决策模块200、档位选择与转矩分配模块300、转矩滤波处理模块400、转矩 指令生成模块500和控制模块600。
其中，获取模块100用于获取四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC。
具体地，首先获取模块100获取四驱车辆的需求转矩(即驾驶员需求转矩，是由油门 踏板开度决定的)和电池系统(即动力电池组)的SOC。
模式决策模块200用于根据四驱车辆的需求转矩和电池系统的SOC获取四驱车辆的工 作模式。
具体地，模式决策模块200根据需求转矩和电池系统的SOC决定四驱车辆的动力系统 工作在何种工作模式。其中，四驱车辆的工作模式有：纯电驱动模式、混合驱动模式和发 动机单独驱动模式。
在本发明的一个实施例中，四驱车辆包括用于驱动前轴的发动机和第一电机，以及驱 动后轴的第二电机。图2是四驱车辆的驱动系统的示意图，发动机为图2中的发动机1， 第一电机为图2中的BSG(Belt-driven Starter Generator，轻度混合动力技术)电机6， 第二电机为图2中的后桥主驱电机8。
具体地，如图2所示或与其结构形式类似四驱系统，其前后轴驱动力分配不是依靠传 统分动器实现，而是依靠两个，或两个以上相互独立的动力源，通过整车控制系统进行驱 动力分配实现。如图2所示，发动机1和BSG电机6驱动前轴车轮，后桥主驱电机8驱动 后轴车轮。另外，如图2所示，2为自动变速器，3为前桥主减速器和差速器总成，4为前 轴，5为发动机曲轴，7为带传动总成，9为后桥主减速器和差速器总成，10为后轴。
档位选择与转矩分配模块300用于根据工作模式、需求转矩和四驱车辆的当前车速计 算前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档位。
转矩滤波处理模块400用于对前轴需求转矩和后轴需求转矩进行滤波。
具体地，由于驾驶员需求转矩或电池SOC状态的变化，导致车辆在不同工作模式中切 换，计算得到前、后轴需求转矩分配变化较大，影响前后轴驱动转矩的分配比例。如果处 理不当将会使车头频繁俯仰，影响纵向平顺性，例如，如图3A所示，当前轴转矩较大时， 会造成车头上仰，又如图3B所示，当后轴转矩较大时，会造成车头下俯。因此，转矩滤波 处理模块400需要对计算得到的前轴需求转矩、后轴需求转矩进行滤波处理。
更具体地，如图4所示为车辆纵向俯仰角示意图，其中，车辆轴距为L，前悬架刚度 系数为K前，后悬架刚度系数为K后，Δh前为车辆在制动或加速时前悬架偏离悬架基准线的 距离，Δh后为车辆在制动或加速时后悬架偏离悬架基准线的距离，T前为前轴驱动扭矩，T后为后轴驱动扭矩，其中，悬架基准线为车辆在静止或匀速状态时悬架所在的位置，如图4 所示，车辆由于悬架原因引起的俯仰角θ为：
从上述公式(1)可以看出，要控制俯仰角θ的变化频率，控制的变化率即可。
在本发明的一个实施例中，转矩滤波处理模块400通过以下公式对前轴需求转矩和所 述后轴需求转矩进行滤波：
其中，To(k)为当前时刻前轴或后轴滤波后需求转矩，To(k-1)为前一时刻前轴或后轴滤 波后需求转矩，a为滤波调节系数，前、后轴滤波调节系数，取同一数值，Ti(k)为当前时 刻前轴或后轴滤波前需求转矩，Tlimit为转矩梯度限值，Tlimit>0，0<a<1。
具体地，经过滤波处理，可以保证经过梯度滤波后，前后轴驱动指令转矩输出，如图 5、6所示，图中虚线为滤波之前的前轴需求转矩和后轴需求转矩，实线为滤波之后的前轴 需求转矩和后轴需求转矩，其中，①阶段为公式(2)中①表达式，②阶段为公式(2)中 ②表达式。
转矩指令生成模块500用于根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及目标档 位生成对应的前轴转矩指令和后轴转矩指令。
在本发明的一个实施例中，前轴转矩指令包括发动机和第一电机的限值处理后转矩指 令，后轴转矩指令包括第二电机的限值处理后转矩指令。
在本发明的一个实施例中，如图9所示，转矩指令生成模块500，具体包括：转矩转 换处理单元510和转矩限制处理单元520。
其中，转矩转换处理单元510用于根据滤波之后的前轴需求转矩和后轴需求转矩以及 目标档位生成发动机的限值前转矩指令、第一电机的限值前转矩指令以及第二电机的限值 前转矩指令。
具体地，转矩转换处理单元510依据档位指令信号(即目标档位)和前、后轴梯度滤 波之后的需求转矩，计算发动机1的限值前转矩指令、电机6(第一电机)的限值前转矩 指令和电机8(第二电机)的限值前转矩指令。
转矩限制处理单元520用于根据发动机的限值前转矩指令、第一电机的限值前转矩指 令以及第二电机的限值前转矩指令生成发动机和第一电机的限值处理后转矩指令，以及第 二电机的限值处理后转矩指令。
具体地，对发动机1限值前转矩指令、电机6限值前转矩指令和电机8限值前转矩指 令进行限值，得到发动机1限值处理后转矩指令、电机6(第一电机)限值处理后转矩指 令和电机8(第二电机)限值处理后转矩指令作为输出。
控制模块600用于根据前轴转矩指令和后轴转矩指令对四驱车辆进行控制。
具体地，控制模块600根据发动机的限值处理后转矩指令、第一电机的限值处理后转 矩指令，以及第二电机的限值处理后转矩指令分别对四驱车辆的发动机、第一电机以及第 二电机进行控制。
本发明实施例的四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，适用于装有主动悬架的四驱 车辆，可以简化装有主动悬架的四驱车辆的控制算法；也适用于装有非主动悬架的四驱车 辆，可以提高装有非主动悬架的四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种四驱车辆。该四驱车辆包括四驱车辆的前后 轴驱动力调节控制系统。
本发明实施例的四驱车辆，由于具有了四驱车辆的前后轴驱动力调节控制系统，对于 安装有主动悬架的四驱车辆，可以简化四驱车辆的控制算法；对于安装有非主动悬架的四 驱车辆，可以提高四驱车辆的舒适性，从而提升了用户体验。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个 或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分， 并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序， 包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的 实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实 现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令 执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行 系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设 备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播 或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用 的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布 线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读 存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式 光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸 或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解 译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机 存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现 场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中， 该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各 个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既 可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以 软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读 取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了 本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制， 本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
