[發明專利]一種基于規則的電動輪驅動八輪車輛驅動容錯控制方法

有效

• 申請號: 202110392148.4
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112886905B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 曾小華;李敦邁;宋大鳳;李曉建;段朝勝;吳梓喬;黃鈺鋒;李亞朋;岳一霖;鄭琦
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02P29/028
• 分類號: H02P29/028;H02P23/14;B60L15/20
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明旨在解決多軸電動輪驅動的車輛由于驅動電機較多，驅動系統故障發生的概率增加，導致整車無法進入期望的行駛狀態的問題，提出了一種基于規則的電動輪驅動八輪車輛驅動容錯控制方法，屬于汽車控制系統。本方法針對8*8電動輪驅動特種車，首先詳細劃分了執行器的失效形式，將失效形式總結為單側驅動失效和雙側驅動失效兩大類；然后本發明針對單側驅動電機失效制訂容錯控制策略，將失效電機失掉的轉矩疊加至同側電機，若同側正常電機在疊加轉矩后超過其最大允許輸出轉矩，則將未失效側電機總分配電機降低；針對雙側驅動電機失效同樣制訂了容錯控制策略，與單側失效控制類似。本發明提供的容錯控制方法，提高了整車主動安全性能。

技術領域

本發明屬于汽車控制系統，更確切地說，本發明涉及一種基于規則的電動輪驅動八輪車輛驅動容錯控制方法。

背景技術

隨著能源與環境問題的日益突出，電動輪技術越來越受到人們的重視。采用電動輪驅動形式的車輛作為電動車領域的一個重要發展方向，相比于傳統集中式動力驅動形式傳動效率更高、車輛主動安全控制更精確、便于實現最優的驅動力分配控制和底盤布置更為靈活，在民用和軍用領域都有很大的優勢。多輪車輛作為典型的過驅動系統，其數量眾多的執行元件豐富了控制系統設計自由度的同時也導致了車輛驅動系統發生故障概率的增大，尤其當車輛在極限工況或惡劣環境條件下行駛時，各驅動部件更容易達到其設計極限，且車輛在極限行駛條件下突發的驅動失效故障往往會引發嚴重的后果，甚至車毀人亡。因此，為保證車輛的行車安全，必須解決其極限失穩以及系統失效所帶來的問題和隱患，所以針對其構型特點，開發一套驅動容錯控制系統是十分必要的。

發明內容

本發明旨在解決多輪電動輪驅動的車輛由于驅動電機較多，驅動系統故障發生的概率增加，導致整車無法進入期望的行駛狀態等問題，提供了一種應用于電動輪驅動八輪車輛的驅動容錯控制方法。

所述控制策略包括單側驅動電機失效容錯控制策略和雙側驅動電機失效容錯控制策略；

驅動系統失效劃分為：

根據失效情況發生時整車是否可控，將失效分為可控失效與不可控失效，針對不可控失效的情況則無法進行容錯控制，必須采取強制措施使車輛盡快停止運行；

各失效形式如下：

單輪失效：此時只有單一電機失效。此種失效為可控失效，車輛驅動力矩的損失通過另外七個正常電機進行補償，橫擺力矩在剩余電機的轉矩范圍內進行控制，損失的縱向力由剩余電機進行補償；

雙輪失效：兩輪失效又劃分為同側兩輪失效與異側“單輪+單輪”組合失效形式。此種失效仍為可控失效，通過設定合理的容錯控制策略，對其他六個正常電機進行驅動力矩再分配，保證車輛的穩定性和動力性需求；

三輪失效：三輪失效劃分為同側三輪失效與異側“單輪+兩輪”組合失效形式。此種失效仍為可控失效，通過設定合理的容錯控制策略，對其他五個正常電機進行驅動力矩再分配，保證車輛的穩定性需求，但動力性會存在一定損失；

四輪失效：四輪失效劃分為同側四輪失效、異側“單輪+三輪”組合失效與異側“兩輪+兩輪”組合失效形式。此種失效的第一種情況為不可控失效，已無法保證車輛繼續穩定行駛，所以應緊急停車，而另兩種四輪失效情況通過合理的容錯控制策略，對其他四個正常電機進行驅動力矩再分配，可保證車輛的直線行駛穩定性需求，但動力性會受到一定損失；

五輪失效：五輪失效劃分為異側“單輪+四輪”組合失效和異側“兩輪+三輪”組合失效形式。此種失效的第一種情況為不可控失效，已無法保證車輛繼續穩定行駛，所以應緊急停車，而另一種五輪失效情況通過合理的容錯控制策略，對其他三個正常電機進行驅動力矩再分配，可滿足車輛的直線行駛穩定性需求，但動力性已無法滿足；