具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图1和附图2，具体描述根据本发明实施例的一种四轮无转向机构分布式驱动汽车防滑控制方法，包括以下步骤：

步骤1、判断行驶工况：监测方向盘转角，并根据方向盘转角进行行驶工况判断，当方向盘转角为零时行驶工况判断为直线行驶，当方向盘转角为非零时行驶工况判断为转向；

步骤2、判断打滑：实时计算每个车轮的当前滑移率Si，并与当前行驶工况下的门限值滑移率S0进行对比，判断是否打滑，当Si≥S0时判断为发生打滑，若发生打滑，则启动驱动防滑控制；通过当前滑移率与设定的滑移率S0的差值的变化率实时进行PID调节得到修正扭矩，此时修正扭矩与计算扭矩产生差值；

步骤3、扭矩重新分配：将发生打滑的车轮扭矩修正后的扭矩减少量分配到其他车轮上进行扭矩补偿，使得驾驶员驾驶意图得到最大限度的实现。

其中，门限值滑移率S0的设置根据车辆设计以及不同行驶工况进行设置，S0一般取值为0.15至0.25之间。

转矩分配模块分别计算车辆两侧电机转矩，同时满足驾驶员驱动力需求及专项横摆扭矩需求。由公式计算出驾驶员驱动转矩需求，正常直线行驶工况下，转矩等比例分配到两侧电机上，即：TD为计算总扭矩；TR为右侧车轮扭矩之和；TL为左侧车轮扭矩之和；

差动转向车辆与基于阿卡曼转向的传统车辆不同，差动转向车辆无机械式转向机构，方向盘与车辆转向半径之间不能确定明确的几何关系，车辆的转向功能必须依靠左右两侧车轮轮速差来产生横摆角速度完成转向，因此方向盘转角与参考横摆角速度的关系可以根据需求来认为确定。在转向过程中，为了不影响驾驶员的加速需求同时满足横摆转矩，设计如下分配方法： 然而，当需求纵向力较大时，由于电机外特性的限制，驾驶员的需求纵向力与需求横摆转矩会产生冲突，由于差动转向对于车辆无机械转向机构，从安全角度考虑，必须保证车辆在任何工况下都具有足够的转向能力，因此当电机无法同时满足驾驶员加速需求和横摆扭矩需求时，如TR>Tmax时，应该优先满足横摆扭矩需求，此时按照下公式进行分配：

TL＝Tmax-2Mz；TR＝Tmax。Tmax为电机输出扭矩极限值；2Mz为需求的横摆扭矩。

以上为正常行车状态下的扭矩分配策略，驱动防滑控制阶段

差动转向车辆以电机为执行器的，电机响应速度快，在进行扭矩分配的过程中，应尽可能满足电机力矩的变化及切换不应剧烈的原则，以避免车辆抖振现象。

同时设定驱动防滑模块工作条件限定：

a)20km/h为开启驱动防滑及协调控制门限值，

b)直行时门限值为划转率超过Slimit(举例25％)；退出门限值滑移率小于S0(举例15％)；

c)转向：差动转向车辆在转向时轮胎必然会产生较大的滑移，转向时门限值为划转率超过Slimit(举例65％),退出门限值为划转率小于S0(举例50％)；

实时计算每个车轮的当前滑移率Si，并与当前工况下的门限值滑移率Slimit及S0进行对比，判断是否打滑，若发生打滑，则启动驱动防滑控制；通过当前滑移率与设定的滑移率S0的差值的变化率实时进行PID调节得到修正扭矩，修正扭矩与计算扭矩产生差值。此时，如果车辆处于直行状态，修正扭矩与计算扭矩产生差值会导致左右侧车轮产生横摆扭矩，与驾驶员无转向需求相违背；如果车辆处于转向状态则横摆扭矩出现变化，同样驾驶员转向需求得不到满足。所以需要对各轮扭矩进行从新分配。

另外，在步骤3中，若发生打滑，且行驶工况判断为直线行驶，打滑轮修正扭矩与计算扭矩产生的扭矩差优先由同侧未打滑车轮进行补偿，当同侧车轮无法完全补偿时，由另一侧的车轮进行补偿，以保证扭矩修正后的左侧车轮扭矩之和TL'与扭矩修正后的右侧车轮扭矩之和TR'相等且扭矩方向不变。

另外，在步骤3中，若发生打滑，且行驶工况判断为直线行驶，直线行驶包括前进档直线行驶和后退档直线行驶，且前进挡直线行驶和后退档直线行驶时扭矩补偿原则相同；

当直线行驶为前进挡直线行驶时，具体扭矩补偿原则如下：

定义：计算扭矩Ti，修正扭矩Ti′由扭矩修正原则Ti'>0打滑车轮修正扭矩偏差ΔTi'，未打滑轮富余扭矩为ΔTi，其中，i＝1、2、3、4，且i＝1表示左前轮，i＝2表示右前轮，i＝3表示左后轮，i＝4表示右后轮；

(1)单轮打滑时扭矩补偿原则相同，当左前轮打滑时扭矩补偿原则为：

当ΔT2>ΔT1'；则左后轮修正扭矩为T2+ΔT1'；此时各轮扭矩为：

T1′；T2+ΔT1′；T3；T4；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

当ΔT2<ΔT1′；则同侧未打滑轮扭矩不能完全补偿，补偿值为ΔT2；异侧需扭矩补偿值为ΔT2-ΔT1'；取此时各轮扭矩为：

T1′；T2+ΔT2；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

(2)同侧双轮打滑时扭矩补偿原则相相同，当左侧双轮打滑时，取

各轮扭矩为：

T1′；T2′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

(3)异侧双轮打滑时扭矩补偿原则相相同，当左前轮和右前轮打滑时，取

如果则各轮扭矩分配为：

T1′；T3′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

如果则各轮扭矩分配为：

T1′；T2+ΔT2；T3′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

如果则各轮扭矩分配为：

T1′；T3′；T4+ΔT2；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

(4)三轮打滑时扭矩补偿原则相相同，当i＝2、3、4三个车轮打滑时，取

如果则各轮扭矩分配为：

T1+ΔT1；T2′，T3′，T4′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

如果则各轮扭矩分配为：

T2′，T3′，T4′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

(5)四轮打滑时，取

如果则各轮扭矩分配为：

T3′；T4′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

如果则各车轮扭矩分配为：

T1′；T2′；

以上四组值，分别对应i＝1、2、3、4的情况；

另外，在步骤3中，若未发生打滑，且行驶工况判断为直线行驶，根据驾驶员驱动转矩需求TD，将转矩等比例分配到两侧电机上，分配公式为：

其中，TD为计算总扭矩；TR为右侧车轮扭矩之和；TL为左侧车轮扭矩之和。

另外，在步骤3中，若未发生打滑，且行驶工况判断为转向，同时TR≤Tmax时，为了不影响驾驶员的加速需求同时满足横摆转矩，转矩分配公式为：

其中，TD为计算总扭矩；TR为右侧车轮扭矩之和；TL为左侧车轮扭矩之和；Mz为横摆扭矩需求；Tmax为电机输出扭矩极限值。

另外，在步骤3中，若发生打滑，且行驶工况判断为转向，同时TR>Tmax时，转矩分配公式为：

TL＝Tmax-2Mz；

TR＝Tmax；

其中，TR为右侧车轮扭矩之和；TL为左侧车轮扭矩之和；Mz为横摆扭矩需求；Tmax为电机输出扭矩极限值；且前进挡左转时保证右侧车轮扭矩大于0，前进挡右转时保证左侧车轮扭矩大于0；后退挡左转时保证右侧车轮扭矩小于0；后退挡右转时保证左侧车轮扭矩小于0；其扭矩分配和直行类似。

在PID调节的基础上，将打滑车轮扭矩修正后的扭矩减少量分配到其他车轮上进行扭矩补偿，使得驾驶员驾驶意图得到最大限度的实现，极大提高了驱动防滑效果、车辆操作稳定性和安全性。

本发明还提供一种四轮无转向机构分布式驱动汽车防滑控制装置，包括：

行驶工况判断模块，根据实时监测方向盘转角、变速箱档位信息，判断行驶工况为直线行驶或转向；

打滑判断模块，实时计算每个车轮的当前滑移率Si，并与当前行驶工况下的门限值滑移率S0进行对比，判断是否打滑，当Si≥S0时判断为发生打滑，若发生打滑，则启动驱动防滑控制；通过当前滑移率与设定的滑移率S0的差值的变化率实时进行PID调节得到修正扭矩，此时修正扭矩与计算扭矩产生差值；

扭矩重新分配模块：将发生打滑的车轮扭矩修正后的扭矩减少量分配到其他车轮上进行扭矩补偿，使得驾驶员驾驶意图得到最大限度的实现。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。