[發明專利]一種分布式驅動電動汽車穩定性控制方法

在審

• 申請號: 202110233595.5
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112977413A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 祿盛;劉洋;趙洋;馬瑩;鄧聰穎;樸昌浩
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: B60W30/02;B60L15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種分布式驅動電動汽車穩定性控制方法。該方法主要包括以下步驟：首先，基于理想的二自由度模型和實際的車輛模型之間穩定性參數的差值，判斷此時車輛是否處于穩定性狀態。如果判斷此時車輛處于不穩定狀態，則采取縱向力優化分配模式，以輪胎利用率為目標優化函數，根據目標函數求解每個車輪的縱向力；若此時車輛處于穩定性狀態，則采取比例分配模式，根據每個車輪的垂直載荷求解其縱向力。其次，利用模糊PID使控制系統在不同的工況下達到快速精確的控制效果，PID控制器的參數K_p、K_i和K_d達到自適應調整的功能。該方法不僅能夠充分利用利用了分布式驅動電動汽車各個車輪可以精確、獨立控制的特點，并且能夠避在保證整車的直接橫擺力矩控制效果的同時，最小化車輪的路面附著利用率，提高整車的行駛穩定性。

技術領域

本發明涉及一種電動汽車的穩定性控制方法，尤其是涉及一種分布式驅動電動汽車的基于縱向力分配優化的穩定性控制方法。

背景技術

汽車的穩定性能是保證車輛安全行駛的重要性能指標之一，在長期的汽車工業發展過程中，提升汽車的穩定性越來越得到重視。隨著電動汽車逐漸出現在人們的視野，分布式驅動電動汽車為車輛的穩定性控制提供了新的思路。與傳統的內燃機車相比較，分布式驅動電動汽車的發動機被電池所替代，且電機被直接安裝在驅動車輪內或者安裝在驅動車輪附近。在去除傳統的傳動系等結構后，底盤空間寬裕，易于實現輪式電機與車輪直接組合的布局，各個電機的扭矩能夠實現獨立且精確的控制，為汽車的穩定性控制帶來更多的自由度。

直接橫擺力矩控制DYC(Direct Yaw Moment Control)是一種常見的車輛穩定性控制方法，旨在通過對車輪的受力進行調節，產生橫擺力矩來克服車身的轉向不足或轉向過多等問題，保持車輛的穩定性。以往針對直接橫擺力矩控制的研究中，縱向力的分配規則大多比較簡單，容易導致每個車輪的縱向力高頻抖振。目前對于縱向力分配優化的方法大多以降低整車路面載荷為約束條件，但獲取車輪的實時側偏力成本較高，難以應用到實際生產。因此，針對分布式驅動電動汽車的穩定性控制，建立基于力矩分配的直接橫擺力矩控制系統，能進一步改善車輛的動力學性能。

發明內容

本發明的目的就是為了彌補現有技術所存在的缺陷而提出的一種針對分布式驅動電動汽車基于縱向力優化分配的穩定性控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種分布式驅動電動汽車的穩定性控制方法，該方法包括：

附加橫擺力矩計算模塊：該模塊根據整車狀態參數和理想參數進行求差，通過模糊PID控制計算得到整車所需附加橫擺力矩；

穩定性判斷模塊：該模塊根據此時車輛的穩定性參數，對其穩定性狀態做出判斷，并以此為依據選擇不同的縱向力分配模式；

縱向力區間計算模塊：該模塊根據路面附著力和電機的最大輸出轉矩在車輪上所產生的最大驅動力對車輪的縱向力進行限制；

縱向力優化分配模塊：該模塊根據整車路面載荷的目標函數，以最小化車輪附著率為目標，對車輪的縱向力進行優化分配；

縱向力比例分配模塊：該模塊根據車輛前后軸的載荷對車輪的縱向力進行分配，同時通過附著限制和驅動限制對縱向力進行約束；

電機控制模塊：該模塊根據左前輪、右前輪、左后輪、右后輪所分配的縱向力和轉矩對電機進行輸出控制；

所述的附加橫擺力矩計算模塊是指首先根據實時獲取到的車身穩定性參數γ，計算與理想參數之間的差值eγ及差值變化率通過模糊PID控制計算得到維持車身穩定性所需的附加橫擺力矩M_z。