[發明專利]一種基于駕駛人特性的全線控電動汽車底盤協調控制方法

有效

• 申請號: 201811343373.3
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109435961B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 高琳琳;姚建紅;陳慶樟;許廣舉;趙付舟;王巍;劉繼承;周瑋;李玉茹
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B60W40/10
• 分類號: B60W40/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

本發明公開了一種基于駕駛人特性的全線控電動汽車底盤協調控制方法，包括步驟：采集并處理駕駛行為參數和車輛狀態直接參數；估算車輛狀態間接參數及道路環境參數；辨識分類駕駛人的個性特征；計算縱向理想狀態參數和橫向理想狀態參數并對理想狀態參數進行個性化修正；分配個性化理想橫擺角速度；根據個性化縱向理想狀態參數和分配得到的個性化理想橫擺角速度計算車輪轉矩；根據個性化質心側偏角參數和分配得到的個性化理想橫擺角速度計算車輪轉角；本發明方法保證了縱向動力學系統在必要的時刻輔助橫向動力學系統進行轉向，提高車輛轉向安全，又避免了縱向動力學系統在不必要時刻的頻繁動作，同時實現底盤動力學控制系統的個性化。

技術領域

本發明涉及一種線控汽車底盤協調控制方法，特別是涉及一種基于駕駛人特性的全線控電動汽車底盤協調控制方法。

背景技術

隨著線控技術的出現和電動汽車的飛速發展，可進行獨立驅動、制動以及轉向的全線控電動汽車應運而生。全線控電動汽車具有更多的可控自由度，能夠實現多種驅動、制動、轉向行駛模式，且具備更好的容錯控制基礎，是未來汽車行業的發展趨勢之一。

全線控電動汽車底盤集成或協調控制方法作為底盤系統的核心部分，對整車動力性、穩定性、舒適性等會產生決定性的影響。目前，已有不少關于全線控電動汽車底盤集成或協調控制方法方面的研究成果，如文獻《四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究》、《線控四輪獨立驅動輪轂電機電動汽車穩定性與節能控制研究》、《基于輪胎力最優分配的車輛動力學集成控制研究》、公開號為CN103434506A的中國專利《一種四輪獨立驅動、獨立轉向電動汽車協調控制系統》、公開號為CN105501078A的中國專利《一種四輪獨立驅動電動汽車協同控制方法》等。

就現有研究成果而言，針對全線控電動汽車底盤控制方法的研究大多將在設計之初便將四輪驅動力矩、制動力矩和四輪轉向角視為整體，利用先進優化算法對其進行分配。這種方法雖然可以獲得較好的系統性能，但其卻降低了系統的靈活性，尤其是在轉向工況下，由于四輪力矩和四輪轉向角被視為整體統一進行分配，這就決定了轉向工況下驅動/制動系統也會同時頻繁動作，從而導致了輪胎磨損的加劇和能源的浪費。此外，也鮮有針對駕駛人個性特性進行考慮，將駕駛人特性與全線控電動汽車底盤控制方法相結合的相關成果。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種基于駕駛人特性的全線控電動汽車底盤協調控制方法，將底盤縱向動力學控制系統與橫向動力學控制系統分開，并設計了一種汽車橫向動力學目標的分配機制，既保證縱向動力學系統在必要時對車輛轉向運行進行輔助，也避免了縱向動力學系統的頻繁不必要動作。同時考慮駕駛人個體性格差異，解決全線控電動汽車底盤動力學控制問題的同時，實現底盤個性化協調控制。

本發明的技術方案為，一種基于駕駛人特性的全線控電動汽車底盤協調控制方法，包括以下步驟：

步驟1、數據采集處理單元實時采集并處理駕駛行為參數和車輛狀態直接參數；

步驟2、根據步驟1獲取的駕駛行為參數和車輛狀態直接參數計算車輛狀態間接參數及道路環境參數；

步驟3、根據步驟1獲得的駕駛行為參數和車輛狀態直接參數將駕駛人的個性特征進行辨識并分為若干類型；

步驟4、根據駕駛行為參數、車輛狀態直接參數車輛狀態間接參數及道路環境參數計算下一時刻汽車的縱向理想狀態參數和橫向理想狀態參數，所述縱向理想狀態參數為期望車速，所述橫向理想狀態參數為期望質心側偏角和期望橫擺角速度；

步驟5、根據步驟3得到的駕駛人的個性特征類型將期望車速修正為個性化期望車速，將期望質心側偏角修正為個性化期望質心側偏角，將期望橫擺角速度修正為個性化理想橫擺角速度；

步驟6、將個性化理想橫擺角速度分配至縱向動力學控制單元和橫向動力學控制單元；