技术特征：
1.一种分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，包括：s1，获取车辆当前参数；所述车辆当前参数包括车辆纵向加速度、车辆侧向加速度、加速踏板开度、制动踏板开度、方向盘转角、横摆角速度、轮速和当前驾驶员选择的车辆操作模式；s2，根据所述车辆纵向加速度、所述车辆侧向加速度、所述方向盘转角、所述横摆角速度和所述轮速，计算参考车速、车辆加速度、路面附着系数和道路坡度；s3，根据所述路面附着系数、所述车辆加速度、所述参考车速和所述方向盘转角，计算行驶稳定因子；s4，根据所述加速踏板开度、所述制动踏板开度、所述参考车速、所述方向盘转角和当前的所述车辆操作模式选择车辆工作模式；所述车辆工作模式分为三种，分别为运动工作模式、经济工作模式、制动工作模式；s5，当车辆处于所述运动工作模式、所述经济工作模式和所述制动工作模式的任一所述车辆工作模式时，计算四个电机扭矩，实现分布式四驱扭矩控制，具体计算过程为：(s51)当电动汽车的当前所述车辆工作模式为所述运动工作模式时，对车辆前后轴荷进行动力学分析，考虑车辆加速阻力和坡度阻力，忽略掉空气阻力、轮胎滚动阻力偶矩、旋转惯量，前后轴的轴荷计算简化为：为：式中,f
zf
，f
zr
—前轴和后轴的垂向力，m—整车质量，g—重力加速度，h
g
—车辆质心高度,a
x
—车辆纵向加速度，θ—坡度角，a—前轴到车辆质心距离，b—后轴到车辆质心距离，l＝a+b表示车辆的轴距；前轴和后轴的路面利用附着系数分别为：前轴和后轴的路面利用附着系数分别为：式中，μ
f
和μ
r
分别为前轴和后轴的路面利用附着系数，f
xf
为前轴的纵向轮胎力，f
xr
为后轴的纵向轮胎力；设前轴和后轴的路面利用附着系数相等，有：假设所述运动工作模式下的轴间扭矩分配系数λ1为：忽略车轮滚动阻力偶矩，前后和后轴的电机驱动扭矩t
f
、t
r
，与前轴和后轴的纵向载荷
f
xf
、f
xr
的关系为：的关系为：式中，r
f
—前轴的轮胎半径，r
r
—后轴的轮胎半径，j
f
—前轴的转动惯量，j
r
—后轴的转动惯量，—前轴的加速度，—后轴的加速度；假设车辆处于匀速或加速稳定状态，忽略前后轴转动惯量所产生的惯性力，则有：t
r
＝r
r
f
xr
t
f
＝r
f
f
xf
由此，轴间扭矩分配系数λ1表示为：令tanθ＝i,cosθ＝1，则有，根据上述公式，通过道路坡度i和车辆加速度a
x
，获取轴间扭矩分配系数λ1，之后对同轴的左右电机进行平均分配；(s52)当电动汽车的当前所述车辆工作模式为所述经济工作模式时，驱动系统实时功率计算如下式所示：t
r
＝λ2·
t
a
t
f
＝(1
‑
λ2)
·
t
aa
p
all
＝p
f
+p
r
式中，t
a
表示驾驶员需求扭矩，t
f
表示前轴电机驱动扭矩，t
r
表示后轴电机驱动扭矩，λ2表示经济工作模式下的轴间扭矩分配系数，n表示电机转速，η
f
、η
r
分别表示前后轴电机的工作效率，p
f
，p
r
分别表示前后轴电机的输出功率，p
all
表示前后轴电机总的输出功率，根据上式得到驱动系统实时功率的最优控制方程如下：同时前后轴的分配扭矩需要受到总成可用能力的限制：λ2·
t
a
≤t
maxr
(1
‑
λ2)
·
t
a
≤t
maxf
式中，t
maxr
表示后轴电机总可用扭矩，t
maxf
表示前轴电机总可用扭矩；根据车辆当前的驾驶员需求扭矩和参考车速，结合前后轴电机的工作效率，离线计算
驱动系统实时功率最优的扭矩分配表，使整车当前驱动系统的功率损失最小，进而计算得到不同参考车速和前后轴电机驱动扭矩状态下的最优轴间扭矩分配系数；(s53)当电动汽车的当前所述车辆工作模式为所述制动工作模式时，所述制动工作模式下的轴间扭矩分配系数λ
rear
受下式限制，实现制动力分配在前轴：λ
rear
＝min(0.5，λ2)。2.根据权利要求1所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述车辆操作模式包括舒适操作模式、经济操作模式和运动操作模式。3.根据权利要求1所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述参考车速通过如下方式得到：将各个车轮的轮速在后轴中心进行归一化处理；化处理；化处理；化处理；式中，v
fl
为左前轮纵向车速，v
fr
为右前轮纵向车速，v
rl
为左后轮纵向车速，v
rr
为右后轮纵向车速，v
fl_x
为左前轮在后轴中心的纵向车速，v
fr_x
为右前轮在后轴中心的纵向车速，v
rl_x
为左后轮在后轴中心的纵向车速，v
rr_x
为右后轮在后轴中心的纵向车速，l为车辆轴距，b为轮矩，δ为前轮转角，为横摆角速度；选择最小的归一化轮速作为参考车速，即：v
ref_veh
＝min(v
fl_x
，v
fr_x
，v
rl_x
,v
rr_x
)。4.根据权利要求3所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述车辆加速度a
act
：其中，为参考车速v
ref_veh
的导数。5.根据权利要求4所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述路面附着系数考虑如下两种情况:如果驱动防滑触发，则用当前车辆加速度更新路面附着系数：μ＝a
act
如果驱动防滑功能未被触发，则更新路面附着系数为当前车辆加速度与上一时刻路面附着系数的最大值：μ＝max(a
act
，μ)式中，v
ref_veh
为参考车速，μ为路面附着系数，a
act
为车辆加速度。6.根据权利要求1所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述道路坡度i为：
其中，i表示道路坡度；a
x
表示传感器测量的纵向加速度，g表示重力加速度，v
x
表示车辆的纵向车速。7.根据权利要求4所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述行驶稳定因子γ如下：式中，γ为行驶稳定因子，fac1和fac2分别为与参考车速和方向盘转角有关的因子，取值在0
‑
1之间。8.根据权利要求2所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，所述车辆工作模式通过如下方式进行划分：(1)在如下的任意一种情况下，车辆进入所述运动工作模式：(1.1)所述加速踏板开度大于第一预设开度；(1.2)所述加速踏板开度大于第二预设开度且小于第一预设开度、且所述加速踏板开度变化率大于第一预设值、且接收到的模式指令为舒适操作模式指令；(1.3)所述行驶稳定因子大于设定值、且接收到的所述模式指令为所述舒适操作模式指令；(1.4)所述路面附着系数小于设定值、且接收到的所述模式指令为所述舒适操作模式指令；(1.5)所述道路坡度大于设定值、且接收到的所述模式指令为所述舒适操作模式指令；(1.6)接收到的所述模式指令为所述运动操作模式指令；(2)在如下任意一种情况下进入所述经济工作模式：(2.1)所述加速踏板开度大于0且小于等于第二预设开度、且接收到的所述模式指令为所述舒适操作模式指令；(2.2)接收到的所述模式指令为所述经济操作模式指令；(3)在以下任意一种情况下进入所述制动工作模式：(3.1)所述加速踏板开度为0、且接收到的所述模式指令为所述舒适操作模式指令；(3.2)所述制动踏板开度信号大于0。9.根据权利要求1所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，步骤s52还包括对所述最优轴间扭矩分配系数进行二次寻优的步骤，具体为：容忍度tolerance的定义如下所示：式中，p
all_best
表示在某一工作点下最优轴间扭矩分配系数所对应的总的输出功率，p
all_t
表示在满足容忍度约束条件下的总的输出功率。10.根据权利要求1所述的分布式四驱扭矩控制方法，其特征在于，还包括转向工况的扭矩分配控制，所述转向工况的判别条件为：
(1)所述加速踏板开度大于设定值a；(2)所述参考车速大于设定值b；(3)所述方向盘转角大于设定值c；或所述方向盘转角大于设定值d，且方向盘转向角速度大于设定值e，其中，设定值d小于设定值c；在以上三个条件同时满足时进入转向工况，车辆采用轴荷前移的控制方法，具体为：当转向工况条件满足时，所述前轴进行降扭且持续时间为t1，然后降扭恢复且持续时间为t1
‑
t2；所述前轴扭矩再次降扭且持续时间为t2
‑
t3，然后降扭恢复且持续时间为t3
‑
t4，
……
，如此重复，通过多个间隔性的前轴降扭，使车辆轴荷前移。
技术总结
本发明属于电动汽车驱动控制技术领域，公开了一种分布式四驱扭矩控制方法，首先获取车辆当前参数；然后计算参考车速、车辆加速度、路面利用附着系数和道路坡度；以及计算行驶稳定因子，选择车辆工作模式，并计算四个电机扭矩，实现分布式四驱扭矩控制。本发明在考虑驾驶意图的条件下，解决了分布式四驱基于车辆操稳状态进行扭矩闭环控制的延时滞后问题。态进行扭矩闭环控制的延时滞后问题。态进行扭矩闭环控制的延时滞后问题。
技术研发人员：吴爱彬 张天强 刘元治 崔金龙 周泽慧 孙起春 赵洋
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2021.07.19
技术公布日：2021/9/3