[發明專利]一種基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法

有效

• 申請號: 201810441119.0
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108422901B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王軍年;羅正;王巖;楊斌;郭德東;王凱;劉培祥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60W50/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

本發明公開了一種基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法，步驟一、計算整車需求橫擺力偶矩；步驟二、估算各驅動車輪滑轉率；步驟三、擬合電驅動系統損耗特性曲線，步驟四、建立在線優化目標函數，根據需求橫擺力偶矩、車輪滑轉率以及電驅動系統損耗對目標函數進行求解得到各車輪轉矩；步驟五、將各車輪決策出的需求力矩發送至各車輪輪轂電機的控制器。本發明提供的基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法，在線優化過程中綜合考慮電機能耗、橫擺角速度跟蹤誤差以及滑移損失，對電動輪驅動汽車各車輪驅動轉矩進行在線優化，在保證整車穩定性的前提下盡可能的提高整車的經濟性，實現整車綜合性能最優。

技術領域

本發明屬于電動輪驅動車輛車輪轉矩分配方法技術領域，特別涉及一種基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法。

背景技術

在環境污染和能源短缺的雙重壓力下，電動汽車得到了快速發展。電動輪驅動汽車省去了傳統汽車的變速器、差速器等機械結構，精簡了結構，提高了傳動效率。電動輪驅動車輛的各個車輪驅動轉矩獨立可控，通過驅動轉矩在各驅動車輪之間的合理分配，不僅可以提高電動車輛的穩定性，還可以提高行駛經濟性。電動輪驅動車輛能夠實現較好的操縱穩定性、動力性和通過性，并具備相當的駕駛機動性和駕駛樂趣，是未來高性能車輛的理想驅動形式。

目前，針對電動輪驅動車輛轉矩分配方法的研究主要集中在電子驅動防滑控制、直接橫擺力偶矩控制以及減少驅動系統能量損失等幾方面。由于各輪獨立驅動汽車各輪轉矩獨立可控，轉速和轉矩又易于獲得，且電機響應快、控制準確，因此在驅動防滑控制與傳統車相比有明顯的優勢。同時，電機在不同的工作點，驅動效率也明顯不同，通過合理的分配各個驅動車輪的驅動轉矩，還可以提高多個電機的綜合工作效率，減少驅動系統的能量損失，從而提高電動車輛的續航里程。但是，目前的研究一般是單獨研究穩定性或者經濟性，很少能同時兼顧考慮電動輪驅動車輛的穩定性和經濟性，限制了高性能電動輪驅動車輛的進一步發展。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法，通過在在線優化的過程中綜合考慮電機能耗、橫擺角速度跟蹤誤差以及滑移損失，對電動輪驅動汽車各車輪驅動轉矩進行在線優化，在保證整車穩定性的前提下盡可能的提高整車的經濟性，實現整車綜合性能最優。

本發明的目的之二是通過構建電機能耗、輪胎滑移能耗以及橫擺角速度跟蹤誤差和電機驅動轉矩對應的數學表達式，提高在線優化求解的速度。

本發明提供的技術方案為：

一種基于整車綜合性能最優的電動輪驅動車輛車輪轉矩多目標優化方法，包括：

步驟一、計算整車需求橫擺力偶矩；

步驟二、估算各驅動車輪滑轉率；

步驟三、擬合電驅動系統損耗特性曲線；

步驟四、建立在線優化目標函數，并根據所述需求橫擺力偶矩、所述車輪滑轉率以及所述電驅動系統損耗對所述目標函數進行求解得到各車輪轉矩；

其中，所述在線優化目標函數為：

其中，C_p(T_mi)表示電驅動系統功率損失；C_t(T_mi)表示輪胎縱向滑移能量損失，σ_t為車輪縱向滑移權重系數；C_ω(T_mi)表示車輛橫擺角速度跟蹤誤差，σ_w為橫擺角速度跟蹤權重系數；

步驟五、將各車輪決策出的需求力矩發送至各車輪輪轂電機的控制器。