本发明专利技术提供了一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法及其装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的扭矩不能根据车辆的实时运行状态进行获取，安全性差的问题。本基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法包括：根据前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数；根据后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数；根据前轴路面附着系数和侧向加速度计算获得前轴最大纵向加速度，进而获得前轴扭矩限制值；根据后轴路面附着系数和侧向加速度计算获得后轴最大纵向加速度，进而获得后轴扭矩限制值；根据获得的前轴扭矩限制值和后轴扭矩限制值分别对车辆分配的前轴初始驱动扭矩和后轴初始驱动扭矩进行对应地调节。本发明专利技术能够提高车辆的安全性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法及其装置
[0001]本专利技术属于汽车
，涉及一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法及其装置。
技术介绍
[0002]四驱电动汽车由于需要在前后车轮之间，进行合理的分配驱动扭矩，才能充分发挥四驱动力系统的优势，当分配时，需要考虑提高系统的运转效率、也需要充分利用路面的附着系数来实现驱动防滑等控制技术，但是，目前的现有技术大多从提高系统效率的角度考虑前后轴驱动扭矩分配，也有通过切换两驱和四驱的方式，提高车辆通过性的控制方法，在驱动防滑方面有与电子稳定性控制单元协调实现驱动防滑的文献，但是这些技术方案由于均没有考虑路面附着系数，都无法获得最佳的动力性能，车辆甚至会出现车轮滑转，引起纵向加速性能和侧向稳定性下降,影响车辆安全性。
[0003]针对上述存在的问题，现有中国文献公开了一种四驱电动汽车前后轴驱动扭矩分配控制方法，包括以下步骤：S1、根据加速踏板和车速值计算出驾驶员总扭矩指令Td；S2、基于系统效率最优原则进行初始扭矩分配，得出前轴初始驱动扭矩Tdf0和后轴初始驱动扭矩Tdr0；S3、对路面可利用的附着系数进行估算得出附着系数μ；S4、根据附着系数μ计算前轴驱动扭矩极限值和后轴驱动扭矩极限值；S5、根据前轴驱动扭矩极限值和后轴驱动扭矩极限值x对前后轴初始扭矩分配作出调整；S6、分别计算出前轴电机扭矩指令和后轴电机扭矩指令，其中，根据路面模型二维表格查表确定每种路面下的附着系数μ；该专利技术能够通过实时识别路面附着系数计算出最佳的前后轴驱动力极限值，并据此对前后轴驱动扭矩进行转移分配，进而实现最佳的动力性能，主动避免车轮滑转。但是该方案中的路面附着系数是通过路面模型二维表确定的附着系数，查询时存在误差，从而会导致路面附着系数精确度不高，无法实现最佳的动力性能，仍存在车轮滑转的风险，安全性不足。
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，提出了一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法及其系统，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：一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，包括：
[0006]获取侧向加速度、前轴垂向载荷和后轴垂向载荷；
[0007]根据前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数；根据后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数；
[0008]根据前轴路面附着系数和侧向加速度计算获得前轴最大纵向加速度，进而获得前轴扭矩限制值；根据后轴路面附着系数和侧向加速度计算获得后轴最大纵向加速度，进而获得后轴扭矩限制值；
[0009]根据获得的前轴扭矩限制值和后轴扭矩限制值分别对车辆分配的前轴初始驱动
扭矩和后轴初始驱动扭矩进行对应地调节。
[0010]本基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法在四驱电动汽车行驶过程时，实时获取侧向加速度、前轴垂向载荷和后轴垂向载荷，并根据前轴垂向载荷、后轴垂向载荷获得前后轴的路面附着系数，进而根据该前后轴的路面附着系数和侧向加速度进行计算获得前轴最大纵向加速度和后轴纵向加速度，进而根据前轴最大纵向加速度和前轴垂向载荷进行计算获得前轴扭矩限制值，根据后轴最大纵向加速度和后轴垂向载荷进行计算获得后轴扭矩限制值，根据获得的前轴扭矩限制值和后轴扭矩限制值分别对车辆分配的前轴初始驱动扭矩和后轴初始驱动扭矩进行对应地调节，即对前轴初始扭矩和后轴初始驱动扭矩进行限制，确保前后轴驱动扭矩不超过各前后轴路面附着系数决定的驱动扭矩限制值。本专利技术的方案是根据前后轴垂向载荷来获取对应的前后轴路面附着系数，垂向载荷反应了车辆的实时运行状态，保证在路面附着情况不好的情况下，能够根据车辆当前的运行状态进行控制，控制精度高，能够更可靠地增加车辆的动力性能，防止前轴或后轴驱动扭矩过大引起车轮滑转，具有可靠地驱动防滑效果，提高了车辆的安全性。
[0011]在上述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法中，获取前轴垂向载荷和后轴垂向载荷的操作为：
[0012]利用加速度计传感器采集纵向加速度和侧向加速度；
[0013]根据纵向加速度和侧向加速度并结合车辆的物理结构参数来对车辆每个车轮的垂向载荷进行估算；
[0014]前轴垂向载荷等于左前轮的垂向载荷加上右前轮的垂向载荷；
[0015]后轴垂向载荷等于左后轮的垂向载荷加上右后轮的垂向载荷。
[0016]其中，车辆的物理结构参数包括后轴距、前轴距、轴距、后轴轮距、前轴轮距和质心高度。在本方案中，车辆的前后轴垂向载荷是根据纵向加速度和侧向加速度进行计算的，体现了车辆的实时运动状态，提高了垂直载荷估算的精度，进而保证了前后轴扭矩限制值计算的精确性，为车辆的安全驾驶提供保障。
[0017]在上述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法中，车辆每个车轮的垂向载荷通过以下公式进行估算：
[0018][0019][0020][0021][0022]其中，F
fl
为左前轮垂向载荷；F
fr
为右前轮垂向载荷；F
rl
为左后轮垂向载荷；F
rr
为右后轮垂向载荷；L
r
为后轴距；L
f
为前轴距；L为轴距A为后轴轮距；B为前轴轮距；h为质心高度；m为整车质量；a
x
为纵向加速度；a
y
为侧向加速度；g为重力加速度。
[0023]在上述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法中，根据前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数的操作包括：
[0024]获取车辆的车速和前轴轴速并将前轴轴速与车速进行比较；
[0025]在前轴轴速大于车速时，获取前轴扭矩驱动力并根据前轴扭矩驱动力和前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数。
[0026]在前轴轴速大于车速时，判断车辆前轮出现了打滑，此时进行求取前轴路面附着系数，能够及时对车辆前轴的驱动扭矩进行限制，保证车辆的稳定性和安全性。
[0027]在上述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法中，其特征在于，根据后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数的操作包括：
[0028]获取车辆的车速和后轴轴速并将后轴轴速与车速进行比较；
[0029]在后轴轴速大于车速时，获取后轴扭矩驱动力并根据后轴扭矩驱动力和后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数。
[0030]在后轴轴速大于车速时，判断车辆后轮出现了打滑，此时进行求取后轴路面附着系数，能够及时对车辆后轴的驱动扭矩进行限制，保证车辆的稳定性和安全性。
[0031]在上述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法中，所述前轴路面附着系数由以下公式计算获得：
[0032][0033]其中，F
X前
为前轴驱动力；μ
前
为前轴路面附着系数。
[0034]所述后轴的路面附着系数由以下公式计算获得：
[0035][0036]其中，F
X后
为后轴驱动力；μ
后
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征在于，包括：获取侧向加速度、前轴垂向载荷和后轴垂向载荷；根据前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数；根据后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数；根据前轴路面附着系数和侧向加速度计算获得前轴最大纵向加速度，进而获得前轴扭矩限制值；根据后轴路面附着系数和侧向加速度计算获得后轴最大纵向加速度，进而获得后轴扭矩限制值；根据获得的前轴扭矩限制值和后轴扭矩限制值分别对车辆分配的前轴初始驱动扭矩和后轴初始驱动扭矩进行对应地调节。2.根据权利要求1所述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征在于，获取前轴垂向载荷和后轴垂向载荷的操作为：利用加速度计传感器采集纵向加速度和侧向加速度；根据纵向加速度和侧向加速度并结合车辆的物理结构参数来对车辆每个车轮的垂向载荷进行估算；前轴垂向载荷等于左前轮的垂向载荷加上右前轮的垂向载荷；后轴垂向载荷等于左后轮的垂向载荷加上右后轮的垂向载荷。3.根据权利要求2所述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征在于，车辆每个车轮的垂向载荷通过以下公式进行估算：个车轮的垂向载荷通过以下公式进行估算：个车轮的垂向载荷通过以下公式进行估算：个车轮的垂向载荷通过以下公式进行估算：其中，F
fl
为左前轮垂向载荷；F
fr
为右前轮垂向载荷；F
rl
为左后轮垂向载荷；F
rr
为右后轮垂向载荷；L
r
为后轴距；L
f
为前轴距；L为轴距；A为后轴轮距；B为前轴轮距；h为质心高度；m为整车质量；a
x
为纵向加速度；a
y
为侧向加速度；g为重力加速度。4.根据权利要求3所述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征在于，根据前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数的操作包括：获取车辆的车速和前轴轴速并将前轴轴速与车速进行比较；在前轴轴速大于车速时，获取前轴扭矩驱动力并根据前轴扭矩驱动力和前轴垂向载荷计算获得前轴路面附着系数。5.根据权利要求4所述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征在于，根据后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数的操作包括：获取车辆的车速和后轴轴速并将后轴轴速与车速进行比较；在后轴轴速大于车速时，获取后轴扭矩驱动力并根据后轴扭矩驱动力和后轴垂向载荷计算获得后轴路面附着系数。
6.根据权利要求5所述的基于垂直载荷估算的四驱扭矩限制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁少兵，刘国瑞，张荡，张国湘，王新孟，
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：
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