一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法及其装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的扭矩分配未考虑车辆前后轴打滑的实时状态，安全性不高的问题。本基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法包括：根据车辆当前的运行参数获得开环扭矩分配系数；根据获得的前轴轴速和后轴轴速进行差值计算获得轴速差值；由前后时刻获得的轴速差值进行差值计算获得差值变化率；将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制并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。还提出了一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制装置。本发明专利技术能够提高车辆的安全性。本发明专利技术能够提高车辆的安全性。本发明专利技术能够提高车辆的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法及其装置


[0001]本专利技术属于汽车
，涉及一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法及其装置。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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前后轴打滑的实时状态，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，车辆扭矩分配不能保证合理性，容易造成车轮打滑，影响车辆行驶的安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术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的扭矩分配限滑控制方法及其装置，其所要解决的技术问题是：如何提高车辆的安全性。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，包括：r/>[0006]根据车辆当前的运行参数获得开环扭矩分配系数；
[0007]获取前轴轴速和后轴轴速并将前轴轴速和后轴轴速进行差值计算获得轴速差值；
[0008]由前后时刻获得的轴速差值进行差值计算获得差值变化率；
[0009]将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制并获得闭环扭矩分配系数；
[0010]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。
[0011]本基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，在根据车辆当前的运行参数进行查表获取开环扭矩分配系数外，还考虑了车辆与地面抓地力的极限情况，通过对前轴轴速和后轴轴速分别进行采集，再对前轴轴速和后轴轴速进行差值计算获得轴速差值，将轴速差值和根据前后时刻获得的轴速差值的差值变化率进行模糊PID控制运算获得闭环扭矩分配系数，通过闭环扭矩分配系数对开环扭矩分配系数进行修正获得最终的扭矩分配系数，本专利技术是根据车辆的打滑情况来动态调整前后轴电机的扭矩分配系数，扭矩分配更加合理，而且在车辆运行时，能够根据本方案不断地矫正车辆行驶状态，进而在保证车辆最大动力的
情况下，提高车辆的稳定性和安全性。
[0012]在上述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法中，将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制的操作包括：
[0013]在获取的前轴轴速和后轴轴速的轴速差值绝对值大于预设阈值时，判定为模糊PID控制的激活条件满足，激活模糊PID控制；
[0014]在获取的前轴轴速和后轴轴速的轴速差值绝对值小于预设阈值时，判定为模糊PID控制的退出条件满足，退出模糊PID控制。
[0015]在前轮出现打滑或后轮出现打滑时才进入模糊PID控制，能够使得控制更具针对性，避免了不必要的计算，提高了控制的效率，扭矩分配更加可靠，更能提高车辆的稳定性和安全性。
[0016]在上述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法中，将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制的操作还包括：
[0017]将前轴轴速和后轴轴速进行比较并将轴速小的那个轴设定为未打滑轴；
[0018]根据未打滑轴处的电机和电池容量对未打滑轴的扭矩输出最大能力值进行计算，在未打滑轴的输出扭矩到达扭矩输出最大能力值时，判定为模糊PID控制的暂停条件满足，暂停模糊PID控制。
[0019]暂停条件的设置，避免在未打滑轴的输出扭矩到达扭矩输出最大能力值时控制模糊PID控制暂停，避免未打滑轴的请求扭矩大于该轴的扭矩输出最大能力值，一直进行模糊PID控制的无效操作，保证操作的可靠性，提高了控制的效率。
[0020]在上述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法中，所述模糊PID控制的暂停条件还包括：
[0021]判断牵引力控制系统是否介入对驱动扭矩的控制；
[0022]在牵引力控制系统介入驱动扭矩的控制或未打滑轴的输出扭矩到达扭矩输出最大能力值时，判断为模糊PID控制的暂停条件满足，暂停模糊PID控制
[0023]在牵引力控制系统未介入驱动扭矩的控制和未打滑轴的输出扭矩未到达扭矩输出最大能力值时，则继续执行模糊PID控制。
[0024]牵引力控制系统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，因此在监测到牵引力控制系统介入时，可暂停模糊PID控制,因为此时牵引力控制系统已经保证了车辆的安全稳定。
[0025]在上述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法中，所述车辆当前的运行参数包括车速、路面附着系数、纵向加速度、侧向加速度和道路坡度，获得开环扭矩分配系数的操作为：
[0026]分别根据车速、路面附着系数、纵向加速度、侧向加速度或道路坡度进行查表获得相应的扭矩分配系数，进而将各运行参数所对应的扭矩分配系数进行相乘计算获得开环扭矩分配系数。
[0027]在上述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法中，通过整车CAN总线获取前轴轴速、后轴轴速和牵引力控制系统的介入信号。
[0028]一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制装置，包括用于获取车辆当前的运行参数的信号采集模块，还包括：
[0029]开环控制模块，用于将车辆当前的运行参数进行查表获得开环扭矩分配系数；
[0030]前轴轴速采集模块，用于采集车辆的前轴轴速；
[0031]后轴轴速采集模块，用于采集车辆的后轴轴速；
[0032]闭环控制模块，用于根据前轴轴速和后轴轴速获得轴速差值，进而根据前后时刻的轴速差值获得差值变化率；还用于将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制获得闭环扭矩分配系数；
[0033]扭矩分配控制模块，用于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。
[0034]本基于模糊PID的扭矩分配限滑控制装置在工作时，由开环控制模块根据车辆当前的运行参数进行查表获取开环扭矩分配系数外，还考虑了车辆与地面抓地力的极限情况，通过前轴轴速采集模块和后轴轴速采集模块对前轴轴速和后轴轴速分别进行采集，再由闭环控制模块对前轴轴速和后轴轴速进行差值计算获得轴速差值，将轴速差值和根据前后时刻获得的轴速差值的差值变化率进行模糊PID控制运算获得闭环扭矩，通过扭矩分配控制模块将根据车辆打滑情况获得的闭环扭矩分配系数对开环扭矩分配系数进行修正处理，从而获得最终的扭矩分配系数，本专利技术是根据车辆的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，包括：根据车辆当前的运行参数获得开环扭矩分配系数；获取前轴轴速和后轴轴速并将前轴轴速和后轴轴速进行差值计算获得轴速差值；由前后时刻获得的轴速差值进行差值计算获得差值变化率；将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制并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。2.根据权利要求1所述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制的操作包括：在获取的前轴轴速和后轴轴速的轴速差值绝对值大于预设阈值时，判定为模糊PID控制的激活条件满足，激活模糊PID控制；在获取的前轴轴速和后轴轴速的轴速差值绝对值小于预设阈值时，判定为模糊PID控制的退出条件满足，退出模糊PID控制。3.根据权利要求2所述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，将轴速差值和差值变化率进行模糊PID控制的操作还包括：将前轴轴速和后轴轴速进行比较并将轴速小的那个轴设定为未打滑轴；根据未打滑轴处的电机和电池容量对未打滑轴的扭矩输出最大能力值进行计算，在未打滑轴的输出扭矩到达扭矩输出最大能力值时，判定为模糊PID控制的暂停条件满足，暂停模糊PID控制。4.根据权利要求3所述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，所述模糊PID控制的暂停条件还包括：判断牵引力控制系统是否介入对驱动扭矩的控制；在牵引力控制系统介入驱动扭矩的控制或未打滑轴的输出扭矩到达扭矩输出最大能力值时，判断为模糊PID控制的暂停条件满足，暂停模糊PID控制；在牵引力控制系统未介入驱动扭矩的控制和未打滑轴的输出扭矩未到达扭矩输出最大能力值时，则继续执行模糊PID控制。5.根据权利要求1至4任一项所述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，所述车辆当前的运行参数包括车速、路面附着系数、纵向加速度、侧向加速度和道路坡度，获得开环扭矩分配系数的操作为：分别根据车速、路面附着系数、纵向加速度、侧向加速度或道路坡度进行查表获得相应的扭矩分配系数，进而将各运行参数所对应的扭矩分配系数进行相乘计算获得开环扭矩分配系数。6.根据权利要求4所述的基于模糊PID的扭矩分配限滑控制方法，其特征在于，通过整车CAN总线获取前轴轴速、后轴轴速和牵引力控制系统的介入信号。7.一种基于模糊PID的扭矩分配限滑控制装置，包括用于获取车辆当前的运行参数的信号采集模块(1)，其特征在于，还包括：开环控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁少兵，刘国瑞，张荡，张国湘，温铭权，
申请(专利权)人：吉利汽车研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：