[发明专利]一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及汽车的控制技术领域，具体地指一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制系统及控制方法。包括，轮毂电机故障判断模块，用于判断轮毂电机是否为故障状态；扭矩分配模块，用于在单个轮毂电机出现故障时制定降低与故障轮毂电机同轴的轮毂电机的扭矩至设定值、增加与故障轮毂电机非同轴的两个轮毂电机的扭矩使车辆总驱动力维持不变的扭矩分配方法；整车控制模块，用于获取扭矩分配模块传送的扭矩分配方式对轮毂电机进行控制。本发明的控制系统结构简单，运行逻辑简洁高效，能够在四轮毂电机车辆高速行驶工况下出现单轮毂电机故障的情况下维持车辆的稳定和安全性，有效避免了追尾事故的发生，具有极大的推广价值。

技术领域

本发明涉及汽车的控制技术领域，具体地指一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制系统及控制方法。

背景技术

汽车追尾是高速公路上经常发生的交通事故，这不仅造成车主个人的经济损失，同时也增加了交通拥堵情况。对汽车追尾的主要原因进行分析，前车突然急刹车是产生汽车追尾的重要原因之一，制动减速度大小可以作为急刹车程度的度量单位。四轮轮毂电机驱动纯电动汽车，将四个轮毂电机安装在车轮内实现单轮独立直接驱动控制，相对于传统的集中式电动机驱动纯电动汽车，去掉了集中式驱动电机系统以及传统机械传动部件，实现完成线控驱动，具有更快的响应速度。

四轮轮毂电机驱动纯电动汽车在较高车速工况下行驶时，由于轮毂电机因短时过温、系统故障等原因导致轮毂电机性能受限甚至不能输出扭矩，但是故障轮毂电机能够被动行驶，从而造成驱动力的突然减小相当于紧急制动情况，极有可能使得汽车前后轴、左右轮驱动力矩失去平衡，导致被后车追尾等交通事故发生的可能。

目前有专利号为“CN201910342111.3”的名为“电机失效状态下分布式驱动电动汽车的控制方法及系统”的中国发明专利，该专利介绍了一种电机失效状态下汽车的控制方法，该方法是针对四轮毂电机分布式驱动电动汽车的驱动电机失效时的容错控制方法，通过总转矩约束在大部分情况下保证了车辆的原来的动力性，通过附加横摆力矩约束保证了车辆的稳定性，在出现电机失效的情况下，无需对转向系统进行介入控制，仍然能够保持自身的动力性与横摆稳定性，从而保证了驾驶员的驾驶手感，能够对四轮毂电机分布式驱动电动汽车进行有效控制。但是该方案的控制方法比较繁琐，控制难度较大，因为需要引入横摆力矩，即控制系统不仅仅要控制电机的输出扭矩，还要控制横摆力矩的大小，这样需要采集的信息数据大幅度提升，计算量也大幅度增加，控制难度也提升了，并不适合大范围的推广使用。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制系统及控制方法。

本发明的技术方案为：一种四轮驱动汽车高速工况下安全控制系统，包括，轮毂电机故障判断模块，用于判断轮毂电机是否为故障状态；

扭矩分配模块，用于在单个轮毂电机出现故障时制定处按照设定要求降低与故障轮毂电机同轴的轮毂电机的输出扭矩、增加与故障轮毂电机非同轴的两个轮毂电机的输出扭矩使车辆总驱动力维持不变的扭矩分配方法；

整车控制模块，用于获取扭矩分配模块传送的扭矩分配方式对轮毂电机进行控制。

进一步的所述轮毂电机失效判断模块包括，

轮毂电机指令扭矩获取模块，用于获取整车控制模块向轮毂电机传送的指令扭矩；

轮毂电机输出扭矩获取模块，用于获取轮毂电机接收指令扭矩后输出的输出扭矩；

判断模块，用于对比输出扭矩和指令扭矩判断轮毂电机的故障状态。

进一步的所述判断模块计算指令扭矩与输出扭矩的差值与指令扭矩的比值；所述判断模块在比值≤设定限值时向整车控制模块传送轮毂电机无故障指令、在比值＞设定限值时向整车控制模块传送轮毂电机处于故障状态且故障状态为受限的指令、在比值等于1时向整车控制模块传送轮毂电机处于故障状态且故障状态为失效的指令。