[发明专利]一种基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法及其装置

说明书

本发明提供了一种基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法及其装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的扭矩分配技术存在车辆稳定性差的问题。本基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法包括：根据车辆当前的运行参数进行查表获得开环扭矩分配系数；根据方向盘旋转角度和纵向车速获得期望横摆角速度；将期望横摆角速度和实际横摆角速度进行差值计算获得的横摆角速度差值并获得前后时刻横摆角速度差值的差值变化率，将横摆角速度差值和差值变化率进行模糊PID控制进而获得闭环扭矩分配系数；根据开环扭矩分配系数和闭环扭矩分配系数对前轴扭矩和后轴扭矩进行分配。还提出了一种基于模糊PID的四驱汽车横摆控制装置。本发明能够提高车辆的稳定性。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法及其装置。

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。

目前的四驱扭矩分配方法主要是依靠方向盘转角/参考车速/请求扭矩/油门开度/路面附着系数/道路坡度/纵向加速度/侧向加速度等基础状态参数进行正向查表，如中国专利文献公开的一种电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法，根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查表计算出最佳扭矩分配系数，从而得到最佳目标需求扭矩对前、后驱动系统的扭矩进行合理分配；该方案实时计算前、后驱动系统的扭矩分配比例，与现有技术中采用固定比例的分配方法相比，能够更好的适应不同驾驶情况，但是该方案未考虑车辆的实时姿态变化，导致控制效果严重依赖标定量的准确性，控制的容错性较低，不能保证车辆扭矩分配的合理性，导致车辆安全性和稳定性都较差。

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的四驱汽车横摆控制方法及其装置，其所要解决的技术问题是：如何实现前后轴扭矩的合理分配，从而提高车辆的稳定性。

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的四驱汽车横摆控制方法，包括：

根据车辆当前的运行参数进行查表获得开环扭矩分配系数；

根据方向盘旋转角度和纵向车速获得期望横摆角速度；

将期望横摆角速度和实际横摆角速度进行差值计算获得横摆角速度差值，由前后时刻获得的横摆角速度差值获得差值变化率；

将横摆角速度差值和差值变化率进行模糊PID控制进而获得闭环扭矩分配系数；

根据开环扭矩分配系数和闭环扭矩分配系数对前轴扭矩和后轴扭矩进行分配，获得前轴请求扭矩和后轴请求扭矩。

本基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法，在根据车辆当前的运行参数，通过查表获取开环扭矩分配系数之外，还对车辆的实际横摆角速度进行检测，并根据方向盘旋转角度和纵向车速获取期望横摆角速度，通过将实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值进行模糊PID控制运算获得闭环扭矩分配系数，进而将开环扭矩分配系数和闭环扭矩分配系数进行相加计算获得最终的扭矩分配系数，本发明在对前后轴扭矩分配时考虑了车辆的实际横摆情况，根据车辆的姿态来动态调整前后轴的扭矩分配系数，使得扭矩分配系数更加合理，进而在保证车辆最大动力的情况下，提高了车辆的稳定性和安全性。

在上述的基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法中，还包括：

根据路面附着系数对最大期望横摆角速度进行计算，并将上述获得的期望横摆角速度限制在最大期望横摆角速度内。根据路面附着系数对期望横摆角速度的最大值进行限制，使扭矩分配更合理，从而提高车辆行驶的稳定性。

在上述的基于模糊PID的四驱汽车横摆控制方法中，所述最大期望横摆角速度由以下公式一获得：