[發明專利]一種基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法

有效

• 申請號: 201810059579.7
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108394313B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 杜常清;鄧茹月;武冬梅;隋巖峰;顏伏伍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L15/28;B60L15/38;B60W50/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于包括如下主要步驟：

S1：車輛運行過程中采集加速、制動和方向盤轉角信號，得到汽車的實際滑移率和縱向力需求，根據約束條件，進行輪胎力控制分配，得到期望輪胎力；輪胎力控制分配時，將輪胎滑移率功率損耗最小作為優化目標，同時考慮執行器的靜態約束，決策四個車輪的期望輪胎力；

S2：根據汽車實際滑移率判定汽車的穩定狀態；

S3：根據汽車的穩定狀態，選擇控制方法：若汽車處于穩定狀態，則將期望輪胎力作為目標滑移率求解模塊的輸入信號，利用輪胎逆模型求解目標滑移率，然后通過反饋閉環控制使滑移率在安全約束范圍內，實現目標滑移率，得到各個車輪的轉矩輸入，將車輪轉矩輸入分配給車輛執行器；

若汽車處于不穩定狀態，則利用滑模極值搜索控制搜索出最佳滑移率，并通過控制得到各個車輪的轉矩輸入，將車輪轉矩輸入分配給車輛執行器，使實際滑移率保持在最優滑移率附近；

S4：電機和液壓執行器對得到的需求轉矩輸入快速響應，輸出實際的電機轉矩和制動轉矩，并將實際輸入信息反饋給車輛。

2.根據權利要求1所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S1中，將輪胎滑移功率損耗最小作為優化目標：同時滿足約束條件：

其中P為輪胎的滑移功率損耗，F_xid為第i個車輪的目標輪胎力，V_x為縱向車速，S_xi為第i個車輪實際縱向滑移率，F_x為汽車總的縱向力。

3.根據權利要求1所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S2中，根據汽車實際滑移率判斷汽車的穩定狀態，設定某一個滑移率作為門限值，若實際滑移率大于門限值，則判定此時汽車處于不穩定狀態；反之，若實際滑移率小于或等于門限值，則判定此時汽車處于穩定狀態。

4.根據權利要求1所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S2中，若汽車處于穩定狀態，在將輪胎力控制分配后，利用目標滑移率求解模塊，推導出輪胎逆模型，將期望輪胎力轉化目標滑移率：

其中表示第i個車輪目標縱向滑移率，C_Si分別為第i個車輪的滑移剛度，μ為路面附著系數，F_yid為第i個車輪的期望側向力，F_zid為第i個車輪的期望載荷。

5.根據權利要求4所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S3中，求出目標滑移率之后，建立被控對象模型和滑模控制器，實現標的目標滑移率控制，最終得到各個車輪的轉矩輸入。

6.根據權利要求1所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S3中，若汽車處于不穩定狀態，則利用滑模極值搜索控制模塊，通過在線不斷的搜尋“輪胎縱向力--滑移率”曲線的極大值點，此極大值點即為最優滑移率然后通過控制使實際滑移率保持在最優滑移率附近。

7.根據權利要求1所述基于滑移率的四驅電動汽車轉矩控制分配方法，其特征在于步驟S3中，將車輪轉矩輸入分配給車輛電機和液壓制動系統，輸出實際的電機轉矩和制動轉矩。