[发明专利]一种基于模糊PID的四驱扭矩限制方法及其装置

说明书

本发明提供了一种基于模糊PID的四驱扭矩限制方法及其装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术无法实现预测降扭保护，不够安全的问题。本基于模糊PID的四驱扭矩限制方法包括：根据前轴路面附着系数进行开环控制获得前轴扭矩限制值，根据后轴路面附着系数进行开环控制获得后轴扭矩限制值；根据前轴轴速和车速获得的前轴速度差值进行模糊PID控制获得前轴最大扭矩值；根据后轴轴速和车速获得的后轴差值进行模糊PID控制获得后轴最大扭矩值；将前轴扭矩限制值、后轴扭矩限制值和前轴扭矩最大值、后轴扭矩最大值分别进行对应比较，选取数值小的值进行前后轴扭矩限制。本发明能够对车辆失稳状态进行预测控制，提高车辆的安全性。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种基于模糊PID的四驱扭矩限制方法及其装置。

背景技术

电动四驱汽车通常具备独立的前桥电驱动系统和后桥电驱动系统，前、后电驱系统均可以在(0～1)的占比范围内进行驾驶员需求扭矩的分配，从而轻易实现独立前驱、独立后驱或者四轮驱动，这就使得电动四驱汽车前、后驱动系统的扭矩分配具备极大的灵活性。但是目前正常行驶时前后轴扭矩分配基本都是固定比例或几种可调节的固定比例，但是在实际行驶过程中，由于路面附着情况的不同，采用固定比例容易出现车轮打滑，影响车辆安全的情况。

针对上述存在的问题，目前车企主要利用牵引力控制系统(TCS)对车辆的牵引力进行控制，TCS是一种根据车辆行驶行为，通过抑制驱动轮打滑使车辆产生最佳驱动力的主动控制系统，它能够提高车辆加速性能和爬坡能力，使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步和行驶，防止车辆因驱动轮打滑而发生横移或甩尾。虽然在车辆行驶状态异常后，牵引力控制系统能够进行制动扭矩的干预，并通过驱动扭矩的变化调整驾驶姿态，保证车辆的安全稳定。然而，牵引力控制系统的介入存在通讯延迟等情况，只能在车辆出现失稳的情况下进行反馈控制以修正车辆姿态和操纵的稳定，不能针对性进行预测控制，实现预测降扭保护，不够安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种基于模糊PID的四驱扭矩限制方法及其装置，其所要解决的技术问题是：如何对车辆失稳状态进行预测控制，提高车辆的安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于模糊PID的四驱扭矩限制方法，包括：

获取前轴轴速、后轴轴速、车速、前轴路面附着系数和后轴路面附着系数；

由整车控制器根据前轴路面附着系数进行开环控制获得前轴扭矩限制值，根据后轴路面附着系数进行开环控制获得后轴扭矩限制值；

由整车控制器根据前轴轴速和车速获得的前轴差值进行模糊PID控制从而获得前轴最大扭矩值；根据后轴轴速和车速获得的后轴差值进行模糊PID控制从而获得后轴最大扭矩值；

整车控制器将前轴扭矩限制值与前轴扭矩最大值进行比较，选取数值小的作为前轴扭矩控制值并进行前轴扭矩限制；整车控制器还将后轴扭矩限制值和后轴扭矩最大值分别进行比较，选取数值小的作为后轴扭矩控制值并进行后轴扭矩限制。

本基于模糊PID的四驱扭矩限制方法在进行控制时，首先根据前轴路面附着系数和后轴路面附着系数进行计算获得前轴扭矩限制值和后轴扭矩限制值；根据前轴轴速和车速的差值进行模糊PID控制获得前轴最大扭矩值以及根据后轴轴速和车速的差值进行模糊PID控制获得后轴最大扭矩值，之后，则将前轴扭矩限制值与前轴最大扭矩值进行比较选取数值小的值进行前轴扭矩控制，同理，将后轴扭矩限制值与后轴最大扭矩值进行比较选取数值小的值进行后轴扭矩控制，本发明采用两种方式来获取降扭所需的扭矩值并通过比较选取小的值进行车辆前后轴扭矩的降扭的方案，提高了车辆降扭控制的可靠性和精确性，能够快速可靠地调整车辆的姿态，避免了降扭后仍存在打滑的情况。通过本发明的方案还能够在车辆发生失稳之前即做出车辆姿态调整了，实现了对车辆失稳状态的预测控制，提高了车辆的稳定性与安全性。

在上述的基于模糊PID的四驱扭矩限制方法中，还包括: