[發(fā)明專利]車輛在變附著工況下力矩分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911344972.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN110979304B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭烈;馮金盾;岳明;陳俊杰;趙劍;齊國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W10/08
• 分類號(hào): B60W10/08;B60W30/02;B60W40/105;B60W40/107;B60W40/109;B60W40/112;B60W40/13;B60W50/00;B60W60/00
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 劉斌

車輛在變附著工況下力矩分配方法，屬于新能源汽車車輛穩(wěn)定性控制領(lǐng)域，為解決優(yōu)化車輛力矩分配的問題，要點(diǎn)是步驟三：以測量得到的實(shí)際橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角與期望的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角作為運(yùn)動(dòng)跟蹤控制器的輸入，根據(jù)橫擺角速度偏差和質(zhì)心側(cè)偏角偏差，決策出用于修正車輛失穩(wěn)的附加橫擺力矩；步驟四：根據(jù)駕駛員意圖確定車輛行駛的驅(qū)動(dòng)力矩；步驟五：在變附著工況下對力矩分配，效果是提高車輛行駛的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源汽車車輛穩(wěn)定性控制領(lǐng)域，特別是針對汽車處于極限工況下實(shí)現(xiàn)車輛穩(wěn)定性的直接橫擺力矩控制器的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著全球汽車保有量的迅速增加，頻發(fā)的交通事故造成大量的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以汽車安全性問題一直是國內(nèi)外各大汽車企業(yè)及科研院所研究的重點(diǎn)，致力于提高汽車的主動(dòng)安全性。在高速大轉(zhuǎn)向、高速移線、側(cè)向風(fēng)干擾等極限工況，汽車輪胎極易工作于非線性區(qū)域，車輛質(zhì)心側(cè)偏角迅速增大，橫擺角速度響應(yīng)呈現(xiàn)非線性變化，導(dǎo)致車輛偏離預(yù)定的行駛軌跡甚至失控，最終導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)通過環(huán)境感知技術(shù)獲取車輛周圍信息環(huán)境以及通過傳感器技術(shù)或軟測量技術(shù)采集車輛狀態(tài)信息，并將獲得的車輛自身及周圍的信息實(shí)時(shí)反饋給駕駛員，提高駕駛員行車時(shí)對危險(xiǎn)的預(yù)判能力和爭取更多避免交通事故的操縱反應(yīng)時(shí)間，為汽車駕駛員創(chuàng)造安全的駕駛環(huán)境；此外，當(dāng)車輛進(jìn)入危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)時(shí)主動(dòng)安全系統(tǒng)提前采取干預(yù)措施，抵抗外界的干擾，提高行駛軌跡跟蹤能力，保持車輛穩(wěn)定行駛。直接橫擺力矩控制作為一種主動(dòng)安全控制技術(shù)，被應(yīng)用到新能源汽車上。直接橫擺力矩控制主要包括：車輛狀態(tài)信息精確獲取模塊，車輛失穩(wěn)判斷模塊，橫擺力矩決策及分配模塊。車輛狀態(tài)信息精確獲取模塊是通過傳感器或軟測量的方法精確獲取車輛狀態(tài)信息。車輛失穩(wěn)判斷模塊是根據(jù)車輛狀態(tài)信息獲取模塊獲得的車輛重要狀態(tài)信息進(jìn)行判斷車輛是否失穩(wěn)。橫擺力矩決策及分配模塊是根據(jù)橫擺力矩控制器模塊判斷的失穩(wěn)情況，是否進(jìn)行主動(dòng)控制，當(dāng)提示車輛失穩(wěn)，橫擺力矩控制器起作用，產(chǎn)生用于修正車輛失穩(wěn)的橫擺力矩，然后進(jìn)行力矩分配。失穩(wěn)判斷模塊中如何精準(zhǔn)確定失穩(wěn)觸發(fā)和結(jié)束判定時(shí)間以及如何提高誤報(bào)和漏報(bào)率是進(jìn)行極限工況下車輛失穩(wěn)判據(jù)的技術(shù)難點(diǎn)。橫擺力矩控制器設(shè)計(jì)中如何提高極限工況下控制器的魯棒性、準(zhǔn)確性以及如何實(shí)現(xiàn)車輛最優(yōu)力矩分配是橫擺力矩控制器設(shè)計(jì)的技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決車輛力矩分配的問題，本發(fā)明提出一種車輛在變附著工況下力矩分配方法，包括如下步驟：

步驟一：對車輛關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行采集，并輸入到車輛參考模型中得到期望的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角；

步驟二：判斷車輛穩(wěn)定性，失穩(wěn)情況下執(zhí)行步驟三；

步驟三：以測量得到的實(shí)際橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角與期望的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角作為運(yùn)動(dòng)跟蹤控制器的輸入，根據(jù)橫擺角速度偏差和質(zhì)心側(cè)偏角偏差，決策出用于修正車輛失穩(wěn)的附加橫擺力矩；

步驟四：根據(jù)駕駛員意圖確定車輛行駛的驅(qū)動(dòng)力矩；

步驟五：在變附著工況下對力矩分配。

在一種方案中，步驟一的車輛參考模型的是基于側(cè)向和橫擺兩個(gè)方向的車輛二自由度車輛模型：

車輛在穩(wěn)態(tài)條件下帶入上式得：

根據(jù)所述車輛參考模型得到期望橫擺角速度和期望質(zhì)心側(cè)偏角的方法是：

(1)期望橫擺角速度

期望橫擺角速度受路面附著條件的限制：

綜上期望橫擺角速度滿足以下關(guān)系：