本公开涉及一种基于车轮扭矩操作车辆的方法。本公开还涉及对应的传感器装置和计算机程序，以及一种包括传感器装置的车辆。
背景技术：
1、传统上，动力系的扭矩控制基于发动机输出轴的估计扭矩，该估计扭矩可以基于所消耗的功率(诸如电力)或所消耗的燃料来计算。然而，在电池电动车辆(其中由于缺少机械部件，如发动机、变速箱、离合器，动力系中存在较小阻尼)中，重要的是考虑增加的刚度，以避免振荡和较差的动力系扭矩性能。例如，振动可能在不同的动力系零件上引起不必要的应力，并且因此降低动力系寿命。一般来说，这个问题在更高效率的现代传动系统中更为显著，诸如在缺少变速箱的电传动系统中，因为传动系统中减少的摩擦增加了振荡的风险。这对于极端应用中的车辆(如建筑车辆或采矿车辆)尤其重要。
2、通过使来自制动系统和其他轴传感器的车轮速度信号可由扭矩控制器(通常称为逆变器)直接实时访问，可以减少振荡中的一些振荡和性能下降。然而，在这个领域需要进一步改进。
技术实现思路
1、本公开的目的是缓解现有技术的至少一些缺点。特别地，目的是提供一种消除动力系中的非线性的方法。这些目的和其他目的至少部分地通过根据独立权利要求的方法和传感器装置以及通过根据从属权利要求的实施方案来实现。
2、根据第一方面，本公开提出了一种用于操作包括传动系的车辆的方法。该方法包括基于传动系的一个或多个轴在沿传动系的不同点处的角位置来确定一个或多个轴的扭转。该方法还包括基于所确定的扭转和代表不同点之间的一个或多个轴的特性的刚度常数来估计布置在车辆的从动轮轴上的一个或多个车轮的车轮扭矩，并且在操作车辆时使用所估计的车轮扭矩。通过估计车轮(角度)位置而不是车轮速度，可以直接计算车轮扭矩。所估计的车轮扭矩可以用于各种应用中，以提高车辆效率、舒适性和质量。
3、在一些实施方案中，该方法包括使用沿着从动轮轴布置的角位置传感器来测量角位置，并且其中该确定包括基于所测量的角位置之间的角位移来确定从动轮轴的扭转。通过测量从动轮轴的扭转，可以进行车轮扭矩的精确估计。
4、在一些实施方案中，在操作车辆时连续执行测量。通过持续监测传动系的轴的角位置，可以持续优化性能并检测缺陷。
5、在一些实施方案中，角位置由被布置为测量布置在从动轮轴上的车轮的角位置的多个第一传感器和被布置为测量居中布置在从动轮轴处的差速齿轮处的角位置的至少一个第二传感器提供。这是角位置传感器如何沿着从动轮轴布置的一个示例。
6、在一些实施方案中，至少一个第二传感器被布置为测量差速齿轮的驱动齿轮的角位置和/或侧齿轮的角位置。因此，角位置传感器可以被布置为测量差速齿轮内的各种角位置。
7、在一些实施方案中，该确定包括：在差速齿轮打开时，基于观察者角度和差速齿轮的驱动齿轮的角位置之间的差，确定整个从动轮轴的扭转，其中观察者角度是布置在从动轮轴的相对端处的右轮的角位置和左轮的角位置的平均值；以及基于整个从动轮轴的组合刚度常数和整个从动轮轴的扭转来估计左轮和右轮的车轮扭矩。以这样的方式，可以仅使用三个角位置传感器基于整个差速器的扭转来估计车轮扭矩。
8、在一些实施方案中，该方法包括确定从动轮轴的一侧的扭转，以及基于从动轮轴的一侧的刚度常数和一侧的扭转来估计布置在一侧上的一个或多个车轮的车轮扭矩。因此，替代地，可以一次在从动轮轴的一侧处估计扭转。因此，作为示例，可以首先估计从动轮轴的左侧处的扭转，以及然后可以估计从动轮轴的右侧的扭转。
9、在一些实施方案中，该方法包括在差速齿轮闭合时，基于布置在一侧处的车轮的角位置和驱动齿轮的角位置之间的差来确定一侧的扭转。因此，如果差速器闭合，则针对每一侧单独估计扭矩。
10、在一些实施方案中，该方法包括基于布置在一侧处的车轮的角位置和在一侧处的差速齿轮的侧齿轮的角位置之间的差来确定一侧的扭转。以这样的方式，可以针对从动轮轴的一侧估计车轮扭矩。
11、在一些实施方案中，该方法包括基于不同的点之间的传动系的一个或多个轴的尺寸和材料来确定刚度常数。因此，刚度常数可以基于轴的材料和形状的知识来计算。
12、在一些实施方案中，该方法包括在测试环境中通过在传动系的一个或多个轴上施加预定扭矩并测量一个或多个轴的端部的最终角位移来确定刚度常数。因此，刚度常数也可以通过实验来揭示。
13、在一些实施方案中，该使用包括基于所估计的车轮扭矩操作车辆和/或诊断车辆。因此，存在其中可以使用所估计的车轮扭矩的许多应用。
14、在一些实施方案中，该使用包括基于所估计的车轮扭矩控制发动机在从动轮轴上施加驱动扭矩。由此，可以优化性能和舒适度。
15、在一些实施方案中，基于舒适度标准、撕裂/磨损标准、性能标准中的一者或多者来执行控制。因此，可以将各种标准应用于车轮扭矩，以实现各种优点。
16、在一些实施方案中，控制包括在车轮扭矩接近零时增加或减少驱动扭矩，使得实现快速过零。因此，可以避免传动系中的振荡。
17、在一些实施方案中，该方法包括通过比较所确定的车轮扭矩和发动机的驱动扭矩来估计车辆的齿轮箱的阻尼。阻尼可以用于诊断齿轮箱。
18、在一些实施方案中，该方法包括在改变档位时基于变速箱的所估计的阻尼来控制由发动机施加的驱动扭矩。因此，可以避免磨损和振荡。
19、在一些实施方案中，该方法包括估计车辆的发动机的驱动扭矩；使用车轮速度传感器测量从动轮轴的车轮的车轮速度；
20、并且其中该使用包括基于车辆的发动机的驱动扭矩、所测量的车轮速度和从动轮轴的所估计的车轮扭矩来估计车辆的动力系的效率。因此，所估计的车轮扭矩可以用于评估车辆的功率效率。
21、在一些实施方案中，该使用包括在多个单独的时间点估计从动轮轴的一个或多个车轮的滑移；以及通过分析针对不同的所估计的车轮扭矩τ的滑移来估计轮胎-道路摩擦系数c。因此，所估计的车轮扭矩可以用于估计车轮和车辆站立或行驶在其上的表面之间的摩擦。
22、根据第二方面，本公开涉及一种用于操作包括传动系的车辆的传感器装置。传感器装置包括角位置传感器和控制装置。角位置传感器被布置为测量沿着传动系的不同点处的传动系的一个或多个轴的角位置。
23、控制装置被配置为：基于由多个角位置传感器提供的角位置来确定传动系的一个或多个轴的扭转(windup)；基于所确定的扭转和代表角位置传感器之间的一个或多个轴的特性的从动轮轴的刚度常数来估计布置在从动轮轴上的一个或多个车轮的车轮扭矩；以及在操作车辆时使用所估计的车轮扭矩。在另外的实施方案中，控制装置被配置为执行根据第一方面的实施方案中的任何一个实施方案的方法。
24、根据第三方面，本公开涉及一种包括第二方面的传感器装置的车辆。
25、根据第四方面，本公开涉及一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使得所述计算机执行根据第一方面所述的方法。
26、根据第五方面，本公开涉及一种包括指令的计算机可读介质，当所述指令由计算机执行时，使得所述计算机执行根据第一方面所述的方法。
1.一种用于操作包括传动系(100)的车辆的方法：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述测量(s1)在操作所述车辆时连续执行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述角位置由被布置为测量布置在所述从动轮轴(11)上的车轮(15)的角位置(αl,αr)的多个第一传感器(16a)和被布置为测量居中布置在所述从动轮轴(11)处的差速齿轮(13)处的角位置(αc)的至少一个第二传感器(16b)提供。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个第二传感器(16b)被布置为测量所述差速齿轮(13)的驱动齿轮(13a)的角位置(αc)和/或侧齿轮(13b)的角位置(αcl,αcr)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述使用(s7)包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述控制(s7a)包括在所述车轮扭矩接近零时增加或减少所述驱动扭矩，使得实现快速过零。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述使用(s7)包括通过比较所述确定的车轮扭矩和所述发动机14的驱动扭矩来估计(s7b)所述车辆的齿轮箱(12)的阻尼。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述使用(s7)包括：
11.一种包括指令的计算机程序，所述指令在所述程序由计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.一种用于操作包括传动系(100)的车辆的传感器装置(200)，所述传感器装置(200)包括：
14.根据权利要求20所述的传感器布置(200)，其中所述传感器布置(200)被配置为执行根据权利要求2至10中任一项所述的方法。
15.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求13或14所述的传感器装置(200)。
