[發明專利]四輪驅動電動汽車驅動節能與操穩底盤一體化控制方法

有效

• 申請號: 202110940982.2
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113635780B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 趙彬;李響;李何為;勞紅鵬;陳新悅
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;G05B13/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

1.一種四輪驅動電動汽車驅動節能與操穩底盤一體化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、基于UniTire輪胎模型建立面向控制復合工況的輪胎等效側偏剛度模型；

步驟二、忽略車身的俯仰角和側傾角，簡化車輛底盤控制預測模型；

步驟三、通過步驟一建立的控制復合工況的輪胎等效側偏剛度模型和步驟二簡化的車輛底盤控制預測模型建立車輛底盤集成控制預測模型；

步驟四、基于步驟三獲得的車輛底盤集成控制預測模型的控制原理，設置性能指標；

步驟五、優化四輪驅動電機效率，建立典型驅動節能目標函數；

步驟六、為了建立考慮輪胎滑移能量的底盤集成控制目標函數，對輪胎滑移能量進行準確的描述與估計；

步驟七、減小輪胎滑移能量，設計混合型底盤集成控制目標函數，從而完成對四輪驅動電動汽車驅動節能與操穩底盤一體化控制；

所述步驟一的具體方法如下：

11)根據UniTire輪胎模型定義，輪胎在縱滑-側偏復合工況下的輪胎力表示為：

式中，F為無量綱輪胎力；F_x為縱向輪胎力；F_y為側向輪胎力；F_z為輪胎垂向力即輪胎載荷；φ為相對綜合滑移率；φ_x為相對縱向滑移率；φ_y為相對側向滑移率；E為代表曲率因子；μ_x為縱向摩擦因數；μ_y為側向摩擦因數；

12)縱滑-側偏復合工況下輪胎的側向輪胎力表示為：

式中，F_y為側向輪胎力；為無量綱輪胎力；F_z為輪胎垂向力即輪胎載荷；φ為相對綜合滑移率；μ_y為側向摩擦因數；φ_y為相對側向滑移率；

其中，相對側向滑移率φ_y為：

式中，K_y為輪胎側偏剛度；S_y為輪胎側向滑移率；μ_y為側向摩擦因數；F_z為輪胎垂向力即輪胎載荷；

13)將公式(1.3)帶入公式(1.2)，有：

式中，F_y為側向輪胎力；為無量綱輪胎力；φ為相對綜合滑移率；μ_y為側向摩擦因數；F_z為輪胎垂向力即輪胎載荷；K_y為輪胎側偏剛度；S_y為輪胎側向滑移率；其中，輪胎側向滑移率S_y為：

S_y＝-tan(α_i)(1-S_x)≈-α_i(1-S_x)??????(1.5)

式中，α_i為側偏角；S_x為輪胎縱向滑移率；

14)將公式(1.5)帶入公式(1.4)，有：

式中，F_y為側向輪胎力；為無量綱輪胎力；φ為相對綜合滑移率；K_y為輪胎側偏剛度；S_y為輪胎側向滑移率；S_x為輪胎縱向滑移率；α_i為側偏角；

15)通過公式(1.6)，得到復合工況的輪胎等效側偏剛度模型為：

式中，F_y為側向輪胎力；K_y為輪胎側偏剛度；S_x為輪胎縱向滑移率；為無量綱輪胎力；φ為相對綜合滑移率；α_i為側偏角；α_i為側偏角。