[發明專利]一種前后獨立驅動四驅電動汽車的轉矩分配及驅動防滑協調控制方法

有效

• 申請號: 202011338536.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112356685B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 郭聰;傅春耘;楊忠;胡明輝;翟鈞;曹開斌;喬帥鵬;潘宏偉;金國慶;杜長虹
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L15/32
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種前后獨立驅動四驅電動汽車的轉矩分配及驅動防滑協調控制方法，屬于新能源汽車底盤智能控制領域。該方法具體包括：S1：搭建整車動力學及各部件模型，包括車輛動力學模型、駕駛員模型、電機模型和電池模型；S2：構建基于經濟性的轉矩分配控制策略；S3：構建驅動防滑控制策略；S4：構建轉矩分配及驅動防滑協調控制策略。本發明給出的協調控制策略能夠在保證車輛安全性的前提下，盡可能減少不必要的能耗，通過引入轉矩補償策略，保證整車動力性，對提升純電動汽車性能表現以及駕駛員認可度具有重要意義。

技術領域

本發明屬于新能源汽車底盤智能控制領域，涉及一種前后獨立驅動四驅電動汽車的轉矩分配及驅動防滑協調控制方法。

背景技術

分布式驅動電動汽車的轉矩控制是新能源汽車底盤智能控制的重點研究方向之一，對整車的經濟性、動力性和安全性起到決定性作用。

經濟性、動力性和安全性皆為車輛性能的重要指標，各指標之間有著不可分割的聯系，而汽車驅動轉矩控制控制則直接決定了車輛的性能表現，所以如何通過轉矩控制提升車輛性能已成為純電動汽車的研究熱點之一。現階段前后獨立驅動四驅電動汽車轉矩控制大多只是針對整車某一方面性能而進行優化，或僅將基于經濟性的轉矩控制與防滑控制簡單組合，雖夠保證汽車的安全性和穩定性，但降低轉矩的方式會造成動力性過多喪失，并且在低附著路面行駛時完全忽略了整車的經濟性，未綜合考慮整車的性能表現。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種前后獨立驅動四驅電動汽車的轉矩分配及驅動防滑協調控制方法，能夠在保證車輛安全性的前提下，盡可能減少不必要的能耗，通過引入轉矩補償策略，保證整車動力性，對提升純電動汽車性能表現以及駕駛員認可度具有重要意義。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種前后獨立驅動四驅電動汽車的轉矩分配及驅動防滑協調控制方法，具體包括以下步驟：

S1：搭建整車動力學及各部件模型，包括車輛動力學模型、駕駛員模型、電機模型和電池模型；

S2：構建基于經濟性的轉矩分配控制策略；

S3：構建驅動防滑控制策略；

S4：構建轉矩分配及驅動防滑協調控制策略。

進一步，步驟S1中，構建車輛動力學模型：前后獨立驅動電動汽車采用雙電機驅動的形式，電機輸出的動力經主減速器、差速器和半軸傳遞到車輪；根據車輛動力學原理，構建整車驅動-行駛平衡方程：

式中：T_req表示前后電機所發出的總驅動轉矩，單位為Nm；i₀表示主減速比；η_t表示系統的傳動效率；r為車輪半徑，單位為m；M表示整車整備質量，單位為kg；g為重力加速度；f表示滾動阻力系數；ρ表示空氣密度，單位為kg/m³；C_d表示空氣阻力系數；A表示迎風面積，單位為m²，v表示車輛質心速度，單位為m/s，δ表示旋轉質量轉換系數；α表示坡度角，單位為°；

由牛頓運動定律和剛體轉動微分方程，得出汽車動力學方程：