[發(fā)明專利]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車路面附著系數(shù)的估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710693427.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN107685733B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈鳳嬌;劉志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W40/064
• 分類號(hào): B60W40/064;B60W40/068;B60T8/172
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車路面附著系數(shù)的估計(jì)方法，其特征在于所述估計(jì)方法如下步驟：

步驟1：計(jì)算當(dāng)前車輛行駛狀態(tài)下四個(gè)車輪的垂向輪胎力；

步驟2：根據(jù)Dugoff縱向輪胎力模型，分別計(jì)算當(dāng)前滑移率下路面附著系數(shù)從0.1且每隔0.1變化到1的情況下對(duì)應(yīng)的車輪縱向輪胎力，所述Dugoff縱向輪胎力模型為：

其中，f(ψ_i)通過下式得到：

μ為路面附著系數(shù)，F(xiàn)_z為車輪垂向輪胎力，C_x為車輪縱向剛度，λ為車輪滑移率；

所述縱向輪胎力為：

F_x(λ＝λ₀,μ＝μ₀)；

其中，λ₀為當(dāng)前車輪的滑移率，μ₀分別為[0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1]；

步驟3：根據(jù)車輪動(dòng)力學(xué)關(guān)系，計(jì)算當(dāng)前驅(qū)動(dòng)扭矩及輪速下的車輪縱向輪胎力，所述車輪當(dāng)前縱向輪胎力的計(jì)算公式如下：

其中，J_wi為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；w_i為車輪角速度；T_i為車輪驅(qū)動(dòng)扭矩；r_i為車輪半徑；i＝1,2,3,4，分別代表車輛左前輪、右前輪、左后輪、右后輪；

步驟4：根據(jù)當(dāng)前車輪縱向輪胎力以及垂向輪胎力，計(jì)算路面摩擦系數(shù)，所述路面摩擦系數(shù)的計(jì)算公式如下：

其中，F(xiàn)_i,x為車輪當(dāng)前縱向輪胎力；F_i,z為第i個(gè)車輪的垂向力；i＝1,2,3,4，分別代表左前輪、右前輪、左后輪、右后輪；

步驟5：將步驟2中計(jì)算出的當(dāng)前滑移率不同路面附著系數(shù)下的車輪縱向輪胎力，分別與步驟3中計(jì)算的車輪當(dāng)前的縱向輪胎力做差并取平方；

步驟6：取步驟5中得到的不同路面附著系數(shù)下車輪縱向輪胎力的差值的平方的最小值，對(duì)應(yīng)的路面附著系數(shù)即判定為當(dāng)前路面附著系數(shù)；

步驟7：將步驟6中判定的當(dāng)前路面附著系數(shù)與步驟4中的摩擦系數(shù)進(jìn)行比較，并取二者之間的最大值作為路面附著系數(shù)估計(jì)值；

步驟8：當(dāng)路面附著系數(shù)估計(jì)值發(fā)生變化時(shí)，對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)，若變化后的路面附著系數(shù)估計(jì)值持續(xù)時(shí)間大于0.5s，則更新當(dāng)前路面附著系數(shù)估計(jì)值；否則，保持前一時(shí)刻路面附著系數(shù)估計(jì)值不變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車路面附著系數(shù)的估計(jì)方法，其特征在于所述步驟1中，垂向輪胎力的計(jì)算公式如下：

其中，F(xiàn)_i,z為第i個(gè)車輪的垂向力，i＝1,2,3,4，分別代表左前輪、右前輪、左后輪、右后輪；m為車輛質(zhì)量；l_f為車輛質(zhì)心到前軸距離；l_r為車輛質(zhì)心到后軸距離；l為車輛前軸到后軸距離；a_x為車輛縱向加速度；a_y為車輛側(cè)向加速度；h為車輛質(zhì)心的高度；g為重力加速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車路面附著系數(shù)的估計(jì)方法，其特征在于所述步驟6中，當(dāng)前路面附著系數(shù)為：

其中，j＝1,2,...,9,10，代表10種路面附著系數(shù)下的車輪縱向輪胎力。