CN106183892A - 电动轮驱动汽车的试验样车及驱动稳定性控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动轮驱动汽车的试验样车及驱动稳定性控制方法，其中，电动轮驱动汽车的试验样车，包括车身、转向盘、独立悬架和电动车轮总成，在车身上设有轮速传感器、转向盘转角传感器、陀螺仪和控制系统，所述控制系统包括传感器信号处理器、路面状态估计器、CAN总线、电子差速控制器、横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、转矩协调分配器、以及车辆行驶状态估计系统；该驱动稳定性控制方法，包括如下步骤：A）对车辆行驶状态进行计算及判断，B）驱动防滑控制，C）电子差速控制，D）横摆力矩控制。本发明能实现四轮独立驱动、独立转向，且可通过该试验样车验证电动轮驱动汽车的各种控制方法。

Description

电动轮驱动汽车的试验样车及驱动稳定性控制方法

技术领域

本发明涉及电动轮汽车领域，尤其涉及一种电动轮驱动汽车的试验样车及驱动稳定性控制方法。

背景技术

随着石油资源的枯竭，汽车领域开始探索新的能源驱动的汽车，电动汽车应运而生。在电动汽车的探索过程中，电动轮驱动电动汽车成为了新能源汽车发展的一个重要组成部分。电动轮汽车采用多个独立驱动的轮毂电机作为动力来源，与传统汽车以及电动汽车相比，取消了复杂的机械传动系统，大大提高了传动效率，简化了底盘结构，增大了车身空间，有利于实现底盘的电子化和主动化，对提高车辆的稳定性、动力性、平顺性具有积极的意义。

电动轮驱动电动汽车的控制方法多种多样，但对于控制方法的验证大多为虚拟仿真方法，该方法并不能满足控制方法验证的现实需求。由于电动轮驱动电动汽车的控制系统非常复杂，由于车轮独立驱动，电机驱动转矩的控制协调就显得尤为重要，并且对驱动稳定性提出了较高的要求。当前对于电动轮驱动电动汽车的驱动稳定性控制主要有驱动防滑控制、直接横摆力矩控制、电子差速控制、制动防抱死控制等；但单独的控制方法都有其控制盲区以及缺陷，驱动防滑控制是以控制驱动轮的滑转率在最优滑转率附近为目标，当驱动轮滑转率过大时，控制系统控制发生滑转的车轮降低转矩，但这样一来就造成了左右侧车轮的驱动力不同，形成了不稳定的横摆力矩，并且降低了汽车的动力性，而且不同的路面状况，对应不同的最优滑转率和最大附着率，如果不对路面状况进行预估，则无法得到最优的控制结果；横摆力矩控制通过增加或降低驱动轮的转矩，达到平衡横摆力矩的目的，但是电机转矩在不同行驶工况下的转矩裕度是不同的，当横摆力矩控制增加的转矩超出电机转矩峰值时，则达不到平衡横摆力矩的目的，尤其是当车辆行驶在较高车速下，电机转矩较大时；电子差速控制是保证非转向轮在车辆转向时，左右两侧车轮滑转率相同，但并不能保证滑转率最优控制；同时，如果车辆上配备了较多的控制系统，系统之间可能产生冲突干扰，主要体现在传感器信号的干扰和控制目标的耦合等。

因此，如何提供一种集成驱动防滑控制、直接横摆力矩控制、电子差速控制的驱动稳定性控制方法，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种电动轮驱动汽车的试验样车及驱动稳定性控制方法，能实现四轮独立驱动、独立转向，在汽车行驶过程中，控制方法能够全程进行驱动防滑控制，并通过横摆力矩控制改善驱动防滑控制时的不稳定横摆力矩，针对不同滑转工况，根据电机转矩裕度，制定不同控制策略，在汽车中低速行驶时保证驱动防滑发生作用时的动力性，在汽车高速行驶时保证驱动防滑发生作用时的稳定性，在转向过程中，在电子差速控制的同时进行驱动防滑控制；且可通过该试验样车验证电动轮驱动汽车的各种控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种电动轮驱动汽车的试验样车，包括车身、转向盘、独立悬架和电动车轮总成，所述电动车轮总成为4个，其包括车轮、轮毂电机、以及电磁制动器，4个电动车轮总成分别通过一独立悬架与车身相连，其中，在独立悬架上安装有转向电机，电动车轮总成通过转向轴与转向电机相连；在车身上设有轮速传感器、转向盘转角传感器、陀螺仪和控制系统，所述轮速传感器为4个，分别安装于4个电动车轮总成上；其特征在于：所述控制系统包括传感器信号处理器、路面状态估计器、CAN总线、电子差速控制器、横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、转矩协调分配器、以及车辆行驶状态估计系统；其中，所述轮速传感器、转向盘转角传感器、陀螺仪均与传感器信号处理器相连；所述传感器信号处理器、路面状态估计器、电子差速控制器、横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、以及转矩协调分配器均通过CAN总线与车辆行驶状态估计系统相连；

所述车辆行驶状态估计系统包括车轮滑转率估算器、车速估算器、横摆力矩估算器、车速判断器、高速模块、中低速模块、滑转工况判断器、转向判断器、单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块。

一种电动轮驱动汽车的驱动稳定性控制方法，包括如下步骤：

A)对车辆行驶状态进行计算及判断：

A1)通过转向盘转角传感器采集转向盘转角信号，然后将转向盘转角信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该转向盘转角信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统，通过车辆行驶状态估计系统中的转向判断器对车辆是否转向进行判断，并通过CAN总线将判断结果传递给电子差速控制器以及横摆力矩控制器；若车辆为转向工况，则进入C)；

A2)车辆行驶中，通过轮速传感器采集车辆轮速信号，然后将车辆轮速信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该车辆轮速信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统和路面状态估计器；

A21)车辆行驶状态估计系统中的车速估算器根据车辆轮速信号进行车速估算，其中：

$v_f\left(n\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i{\mathrm{\ω}}_i\left(n\right)r_w+k_a\[\left(a_x\right(n)-a_{Cor}\left(n\right)\]T_s+v_f(n-1)}{k_a+\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i};$

式中：v_f为估计出的车速、k为轮速权重系数、ω为车轮轮速、r_w为车轮滚动半径、k_a为加速度权重系数、T_s为采样时间、α_x为车辆纵向加速度、α_Cor(n)为车辆纵向加速度修正值；

A22)车速估算器将车速v_f传递给车速判断器，若为高速工况，则高速模块工作，将高速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D2；若为中低速工况，则中低速模块工作，将中低速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D3；

A23)车速估算器将车速v_f传递给车轮滑转率估算器，车轮滑转率估算器根据轮速ω和车速v_f，对四个车轮的滑转率λ进行计算，其中，

A24)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率传递给电子差速控制器及滑转工况判断器，与路面状态估计器计算的最优滑转率λ_opt进行比对，判断是否滑转，若车轮滑转率不超过最优滑转率的10％，则车辆正常行驶；若超过最优滑转率的10％，则进入步骤B)；

A25)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率通过CAN总线传递给路面状态估计器，同时，当步骤A21)估算出的车速为中低速工况时，滑转工况判断器进行滑转工况形式的判断：单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转，其中，单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转分别与单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块相对应，根据各滑转工况对应进入D31、D32、D33、D34；

A3)接收步骤A1)中转向判断器产生的判断信号，当车辆直行时，通过陀螺仪采集车辆侧向加速度α_y和纵向加速度α_x，并将采集到的侧向加速度信号和纵向加速度信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将侧向加速度信号和纵向加速度信号转换后通过CAN总线传递到车辆行驶状态估计系统，车辆行驶状态估计系统中的横摆力矩估算器对车辆实际的横摆力矩进行计算，将计算信息通过CAN总线传递到横摆力矩控制器，进入步骤D；

A4)路面状态估计器接收到车辆轮速信号后，计算路面附着系数μ：其中，F_x为车轮的纵向力，F_z为车轮的垂向力，然后通过μ-λ曲线描述出不同路面下轮胎的滑转率λ和轮胎与路面间的利用附着系数μ之间的函数关系，计算出最优滑转率λ_opt和最大路面利用附着系数μ_max，并将其传递给驱动防滑控制器，其中：

${\mathrm{\λ}}_{opt}=\frac{1}{C_2}ln\frac{C_1{C}_2}{C_3};{\mathrm{\μ}}_{max}=C_1-\frac{C_3}{C_2}(1+ln\frac{C_1{C}_2}{C_3}),$

式中C₁、C₂、C₃为拟合系数；

B)驱动防滑控制：

驱动防滑控制采用模糊控制算法，建立模糊规则进行模糊推理，对轮毂电机转矩进行控制，在车辆行驶过程中，当车轮滑转率过大时，驱动防滑控制器根据路面状态估计器计算的最优滑转率和最大路面利用附着系数，降低该轮的驱动转矩，以保证车轮滑转率保持在最优滑转率附近；

C)电子差速控制：

在转向工况时，接收步骤A24)估算出的非转向轮滑转率，通过控制轮毂电机转矩，使非转向轮中，左右车轮滑转率相等；

D)横摆力矩控制：

D1)横摆力矩控制器采用模型预测控制算法，建立理想汽车行驶状态所需的横摆力矩模型，将车辆行驶状态估计系统传递来的实际横摆力矩同理想横摆力矩进行比较，通过控制驱动轮转矩来平衡实际横摆力矩与理想横摆力矩的差值；其中，转向时横摆力矩控制器不工作；同时，在车辆直行工况下，横摆力矩控制器会接收车辆行驶状态估计系统中高速模块和中低速模块的信号，根据车速不同进行不同的控制：

保证稳定性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过降低车轮的驱动转矩来得到理想的横摆力矩状态，以保证汽车行驶的稳定性；

保证动力性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过增加没有发生滑转的车轮的驱动转矩，以保证车辆行驶的动力性；

D2)高速时，优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

D3)中低速时，当车轮没有发生滑转率过大时，进行保证车辆动力性的横摆力矩控制，当车轮发生滑转率过大时，横摆力矩控制器可以接收车辆行驶状态估计系统中单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块四个模块的信号，分别对应进行控制；

D31)单侧单轮滑转，通过横摆力矩控制器提高同侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D32)异侧双轮滑转，通过横摆力矩控制器提高两侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D33)同侧双轮滑转，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

D34)三轮及四轮滑转，该工况下，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

E)横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、电子差速控制器将控制信号传递到转矩协调分配器，通过转矩协调分配器对车轮输出转矩进行协调分配控制。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、试验样车结构简单，可扩展性强，能够用于多种控制方法的验证。

2、该试验车采用CAN总线通讯，有效地避免了各控制系统信号之间的干扰，并能实现解耦。

3本控制方法实现了电动轮驱动汽车的集成控制，消除了驱动防滑控制所产生的不稳定横摆力矩，保证了车辆中低速直行时车轮发生滑移时的动力性，提高了车辆高速以及多轮发生滑移时的稳定性，并能实现较优控制的电子差速。

附图说明

图1为试验样车的主视图。

图2为试验样车的侧视图。

图3为控制系统的原理框图。

图4为车辆行驶状态估计系统原理框图。

图5为控制方法的控制流程图。

图中：1—车身，2—转向盘，3—独立悬架，4—电动车轮总成，41—车轮，42—轮毂电机，5—转向电机，6—轮速传感器，7—转向盘转交传感器，8—陀螺仪，91—传感器信号处理器，92—路面状态估计器，93—CAN总线，94—电子差速控制器，95—横摆力矩控制器，96—驱动防滑控制器，97—转矩协调分配器，98—车辆行驶状态估计系统，981—车轮滑转率估计器，982—车速估算器，983—横摆力矩估算器，984—车速判断前，985—高速模块，986—中低速模块，987—滑转工况判断器，988—转向判断器，989—单侧单轮滑转模块，9810—异侧双轮滑转模块，9811—同侧双轮滑转模块，9812—三轮及四轮滑转模块。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1至图4，一种电动轮驱动汽车的试验样车，包括车身1、转向盘2、独立悬架3和电动车轮总成4。所述电动车轮总成为4个，其包括车轮41、轮毂电机42、以及电磁制动器，4个电动车轮总成4分别通过一独立悬架3与车身1相连，其中，在独立悬架3上安装有转向电机5，电动车轮总成4通过转向轴与转向电机5相连。在车身1上设有轮速传感器6、转向盘转角传感器7、陀螺仪8和控制系统，所述轮速传感器6为4个，分别安装于4个电动车轮总成4上。

所述控制系统包括传感器信号处理器91、路面状态估计器92、CAN总线93、电子差速控制器94、横摆力矩控制器95、驱动防滑控制器96、转矩协调分配器97、以及车辆行驶状态估计系统98；其中，所述轮速传感器6、转向盘转角传感器7、陀螺仪8均与传感器信号处理器91相连；所述传感器信号处理器91、路面状态估计器92、电子差速控制器94、横摆力矩控制器95、驱动防滑控制器96、以及转矩协调分配器97均通过CAN总线93与车辆行驶状态估计系统98相连。

所述车辆行驶状态估计系统包括车轮滑转率估算器981、车速估算器982、横摆力矩估算器983、车速判断器984、高速模块985、中低速模块986、滑转工况判断器987、转向判断器988、单侧单轮滑转模块989、异侧双轮滑转模块9810、同侧双轮滑转模块9811、三轮及四轮滑转模块9812。其中，车速估算器982根据接收到的传感器信号进行车速估算，并将估算的车速传递车速判断器984和车轮滑转率估算器981，若为高速工况，则高速模块985工作，将高速信号通过CAN总线93传递给横摆力矩控制器95，若为中低速工况，则中低速模块986工作，将中低速信号通过CAN总线93传递给横摆力矩控制器95；车轮滑转率估算器981根据接收到的传感器信号和车速信号进行车轮滑转率估算，并将估算出的车轮滑转率传递给滑转工况判断器987，滑转工况判断器987判断滑转工况后，分别经单侧单轮滑转模块989、异侧双轮滑转模块9810、同侧双轮滑转模块9811、三轮及四轮滑转模块9812后传递给电子差速控制器94进行差速控制；转向判断器984根据接收到的传感器信号判断车辆的转向工况(是否转向)，并将判断结果传递给电子差速控制器94以及横摆力矩控制器95。

参见图5，一种电动轮驱动汽车的驱动稳定性控制方法，包括如下步骤：

A)对车辆行驶状态进行计算及判断：

A1)通过转向盘转角传感器采集转向盘转角信号，然后将转向盘转角信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该转向盘转角信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统，通过车辆行驶状态估计系统中的转向判断器对车辆是否转向进行判断，并通过CAN总线将判断结果传递给电子差速控制器以及横摆力矩控制器；若车辆为转向工况，则进入C)；

A2)车辆行驶中，通过轮速传感器采集车辆轮速信号，然后将车辆轮速信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该车辆轮速信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统和路面状态估计器；

A21)车辆行驶状态估计系统中的车速估算器根据车辆轮速信号进行车速估算，其中：

$v_f\left(n\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i{\mathrm{\ω}}_i\left(n\right)r_w+k_a\[\left(a_x\right(n)-a_{Cor}\left(n\right)\]T_s+v_f(n-1)}{k_a+\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i};$

式中：v_f为估计出的车速、k为轮速权重系数、ω为车轮轮速、r_w为车轮滚动半径、k_a为加速度权重系数、T_s为采样时间、α_x为车辆纵向加速度、α_Cor(n)为车辆纵向加速度修正值；

A22)车速估算器将车速v_f传递给车速判断器，若为高速工况，则高速模块工作，将高速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D2；若为中低速工况，则中低速模块工作，将中低速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D3)；

A23)车速估算器将车速v_f传递给车轮滑转率估算器，车轮滑转率估算器根据轮速ω和车速v_f，对四个车轮的滑转率λ进行计算，其中，

A24)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率传递给电子差速控制器及滑转工况判断器，与路面状态估计器计算的最优滑转率λ_opt进行比对，判断是否滑转，若车轮滑转率不超过最优滑转率的10％，则车辆正常行驶；若超过最优滑转率的10％，则进入步骤B)；

A25)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率通过CAN总线传递给路面状态估计器，同时，当步骤A21)估算出的车速为中低速工况时，滑转工况判断器进行滑转工况形式的判断：单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转，其中，单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转分别与单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块相对应，根据各滑转工况对应进入D31)、D32)、D33)、D34)；

A3)接收步骤A1)中转向判断器产生的判断信号，当车辆直行时，通过陀螺仪采集车辆侧向加速度α_y和纵向加速度α_x，并将采集到的侧向加速度信号和纵向加速度信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将侧向加速度信号和纵向加速度信号转换后通过CAN总线传递到车辆行驶状态估计系统，车辆行驶状态估计系统中的横摆力矩估算器对车辆实际的横摆力矩进行计算，将计算信息通过CAN总线传递到横摆力矩控制器，进入步骤D)；

A4)路面状态估计器接收到车辆轮速信号后，计算路面附着系数μ：其中，F_x为车轮的纵向力，F_z为车轮的垂向力，然后通过μ-λ曲线描述出不同路面下轮胎的滑转率λ和轮胎与路面间的利用附着系数μ之间的函数关系，计算出最优滑转率λ_opt和最大路面利用附着系数μ_max，并将其传递给驱动防滑控制器，其中：

${\mathrm{\λ}}_{opt}=\frac{1}{C_2}ln\frac{C_1{C}_2}{C_3};{\mathrm{\μ}}_{max}=C_1-\frac{C_3}{C_2}(1+ln\frac{C_1{C}_2}{C_3}),$

式中C₁、C₂、C₃为拟合系数；

B)驱动防滑控制：

驱动防滑控制采用模糊控制算法，，建立合适的模糊规则进行模糊推理，对轮毂电机转矩进行控制，在车辆行驶过程中，当车轮滑转率过大时，驱动防滑控制器根据路面状态估计器计算的最优滑转率和最大路面利用附着系数，降低该轮的驱动转矩，以保证车轮滑转率保持在最优滑转率附近；

C)电子差速控制：

在转向工况时，接收步骤A24)估算出的非转向轮滑转率，通过控制轮毂电机转矩，使非转向轮中，左右车轮滑转率相等；

D)横摆力矩控制：

D1)横摆力矩控制器采用模型预测控制算法，建立理想汽车行驶状态所需的横摆力矩模型，将车辆行驶状态估计系统传递来的实际横摆力矩同理想横摆力矩进行比较，通过控制驱动轮转矩来平衡实际横摆力矩与理想横摆力矩的差值；其中，转向时横摆力矩控制器不工作；同时，在车辆直行工况下，横摆力矩控制器会接收车辆行驶状态估计系统中高速模块和中低速模块的信号，根据车速不同进行不同的控制：

保证稳定性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过降低车轮的驱动转矩来得到理想的横摆力矩状态，以保证汽车行驶的稳定性；

保证动力性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过增加没有发生滑转的车轮的驱动转矩，以保证车辆行驶的动力性；

D2)高速时，优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

D3)中低速时，当车轮没有发生滑转率过大时，进行保证车辆动力性的横摆力矩控制，当车轮发生滑转率过大时，横摆力矩控制器可以接收车辆行驶状态估计系统中单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块四个模块的信号，分别对应进行控制；

D31)单侧单轮滑转，通过横摆力矩控制器提高同侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D32)异侧双轮滑转，通过横摆力矩控制器提高两侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D33)同侧双轮滑转，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

步骤D34：三轮及四轮滑转，该工况下，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

E)横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、电子差速控制器将控制信号传递到转矩协调分配器，通过转矩协调分配器对车轮输出转矩进行协调分配控制。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种电动轮驱动汽车的试验样车，包括车身、转向盘、独立悬架和电动车轮总成，所述电动车轮总成为4个，其包括车轮、轮毂电机、以及电磁制动器，4个电动车轮总成分别通过一独立悬架与车身相连，其中，在独立悬架上安装有转向电机，电动车轮总成通过转向轴与转向电机相连；在车身上设有轮速传感器、转向盘转角传感器、陀螺仪和控制系统，所述轮速传感器为4个，分别安装于4个电动车轮总成上；其特征在于：所述控制系统包括传感器信号处理器、路面状态估计器、CAN总线、电子差速控制器、横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、转矩协调分配器、以及车辆行驶状态估计系统；其中，所述轮速传感器、转向盘转角传感器、陀螺仪均与传感器信号处理器相连；所述传感器信号处理器、路面状态估计器、电子差速控制器、横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、以及转矩协调分配器均通过CAN总线与车辆行驶状态估计系统相连；

所述车辆行驶状态估计系统包括车轮滑转率估算器、车速估算器、横摆力矩估算器、车速判断器、高速模块、中低速模块、滑转工况判断器、转向判断器、单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块。

2.一种电动轮驱动汽车的驱动稳定性控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

A)对车辆行驶状态进行计算及判断：

A1)通过转向盘转角传感器采集转向盘转角信号，然后将转向盘转角信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该转向盘转角信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统，通过车辆行驶状态估计系统中的转向判断器对车辆是否转向进行判断，并通过CAN总线将判断结果传递给电子差速控制器以及横摆力矩控制器；若车辆为转向工况，则进入C)；

A2)车辆行驶中，通过轮速传感器采集车辆轮速信号，然后将车辆轮速信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将该车辆轮速信号转换后通过CAN总线传递给车辆行驶状态估计系统和路面状态估计器；

A21)车辆行驶状态估计系统中的车速估算器根据车辆轮速信号进行车速估算，其中：

$v_f\left(n\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i{\mathrm{\ω}}_i\left(n\right)r_w+k_a\[\left(a_x\right(n)-a_{Cor}\left(n\right)\]T_s+v_f(n-1)}{k_a+\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{k}_i};$

式中：v_f为估计出的车速、k为轮速权重系数、ω为车轮轮速、r_w为车轮滚动半径、k_a为加速度权重系数、T_s为采样时间、α_x为车辆纵向加速度、α_Cor(n)为车辆纵向加速度修正值；

A22)车速估算器将车速v_f传递给车速判断器，若为高速工况，则高速模块工作，将高速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D2；若为中低速工况，则中低速模块工作，将中低速信号通过CAN总线传递给横摆力矩控制器，进入步骤D3；

A23)车速估算器将车速v_f传递给车轮滑转率估算器，车轮滑转率估算器根据轮速ω和车速v_f，对四个车轮的滑转率λ进行计算，其中，

A24)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率传递给电子差速控制器及滑转工况判断器，与路面状态估计器计算的最优滑转率λ_opt进行比对，判断是否滑转，若车轮滑转率不超过最优滑转率的10％，则车辆正常行驶；若超过最优滑转率的10％，则进入步骤B)；

A25)车轮滑转率估算器将估算出的车轮滑转率通过CAN总线传递给路面状态估计器，同时，当步骤A21)估算出的车速为中低速工况时，滑转工况判断器进行滑转工况形式的判断：单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转，其中，单侧单轮滑转、异侧双轮滑转、同侧双轮滑转、或三轮及四轮滑转分别与单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块相对应，根据各滑转工况对应进入D31、D32、D33、D34；

A3)接收步骤A1)中转向判断器产生的判断信号，当车辆直行时，通过陀螺仪采集车辆侧向加速度α_y和纵向加速度α_x，并将采集到的侧向加速度信号和纵向加速度信号传递给传感器信号处理器，传感器信号处理器将侧向加速度信号和纵向加速度信号转换后通过CAN总线传递到车辆行驶状态估计系统，车辆行驶状态估计系统中的横摆力矩估算器对车辆实际的横摆力矩进行计算，将计算信息通过CAN总线传递到横摆力矩控制器，进入步骤D；

A4)路面状态估计器接收到车辆轮速信号后，计算路面附着系数μ：其中，F_x为车轮的纵向力，F_z为车轮的垂向力，然后通过μ-λ曲线描述出不同路面下轮胎的滑转率λ和轮胎与路面间的利用附着系数μ之间的函数关系，计算出最优滑转率λ_opt和最大路面利用附着系数μ_max，并将其传递给驱动防滑控制器，其中：

${\mathrm{\λ}}_{opt}=\frac{1}{C_2}ln\frac{C_1{C}_2}{C_3};{\mathrm{\μ}}_{max}=C_1-\frac{C_3}{C_2}(1+ln\frac{C_1{C}_2}{C_3}),$

式中C₁、C₂、C₃为拟合系数；

B)驱动防滑控制：

驱动防滑控制采用模糊控制算法，建立模糊规则进行模糊推理，对轮毂电机转矩进行控制，在车辆行驶过程中，当车轮滑转率过大时，驱动防滑控制器根据路面状态估计器计算的最优滑转率和最大路面利用附着系数，降低该轮的驱动转矩，以保证车轮滑转率保持在最优滑转率附近；

C)电子差速控制：

在转向工况时，接收步骤A24)估算出的非转向轮滑转率，通过控制轮毂电机转矩，使非转向轮中，左右车轮滑转率相等；

D)横摆力矩控制：

D1)横摆力矩控制器采用模型预测控制算法，建立理想汽车行驶状态所需的横摆力矩模型，将车辆行驶状态估计系统传递来的实际横摆力矩同理想横摆力矩进行比较，通过控制驱动轮转矩来平衡实际横摆力矩与理想横摆力矩的差值；其中，转向时横摆力矩控制器不工作；同时，在车辆直行工况下，横摆力矩控制器会接收车辆行驶状态估计系统中高速模块和中低速模块的信号，根据车速不同进行不同的控制：

保证稳定性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过降低车轮的驱动转矩来得到理想的横摆力矩状态，以保证汽车行驶的稳定性；

保证动力性的横摆力矩控制：横摆力矩控制器通过增加没有发生滑转的车轮的驱动转矩，以保证车辆行驶的动力性；

D2)高速时，优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

D3)中低速时，当车轮没有发生滑转率过大时，进行保证车辆动力性的横摆力矩控制，当车轮发生滑转率过大时，横摆力矩控制器可以接收车辆行驶状态估计系统中单侧单轮滑转模块、异侧双轮滑转模块、同侧双轮滑转模块、三轮及四轮滑转模块四个模块的信号，分别对应进行控制；

D31)单侧单轮滑转，通过横摆力矩控制器提高同侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D32)异侧双轮滑转，通过横摆力矩控制器提高两侧未发生滑转车轮的驱动转矩来弥补降低的驱动力；

D33)同侧双轮滑转，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

D34)三轮及四轮滑转，该工况下，采用优先保证车辆稳定性的横摆力矩控制；

E)横摆力矩控制器、驱动防滑控制器、电子差速控制器将控制信号传递到转矩协调分配器，通过转矩协调分配器对车轮输出转矩进行协调分配控制。