[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車橫擺穩(wěn)定性控制方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210116321.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN114684109A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛雪;梁海強(qiáng);張藍(lán)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60W30/02
• 分類號(hào): B60W30/02
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 張圣孝

1.一種電動(dòng)汽車橫擺穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立車輛動(dòng)力學(xué)模型；

將方向盤轉(zhuǎn)角、踏板信號(hào)輸入所述車輛動(dòng)力學(xué)模型中，獲得所述車輛動(dòng)力學(xué)模型的第一輸出結(jié)果，所述第一輸出結(jié)果包括縱向車速、前輪轉(zhuǎn)角，利用所述縱向車速、前輪轉(zhuǎn)角計(jì)算得到理想橫擺角速度；

獲得質(zhì)心側(cè)偏角、實(shí)際橫擺角速度，并將所述實(shí)際橫擺角速度和理想橫擺角速度的誤差作為控制變量與所述質(zhì)心側(cè)偏角輸入滑模控制器中，得到應(yīng)施加的附加橫擺力矩；

將所述附加橫擺力矩平均分配至汽車各車輪上，得到各車輪的附加驅(qū)動(dòng)力矩，對(duì)車輛橫擺穩(wěn)定性進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得質(zhì)心側(cè)偏角、實(shí)際橫擺角速度，包括：

獲得所述車輛動(dòng)力學(xué)模型的第二輸出結(jié)果，所述第二輸出結(jié)果包括方向盤轉(zhuǎn)角、縱向加速度、橫向加速度；

根據(jù)所述方向盤轉(zhuǎn)角、縱向加速度、橫向加速度通過卡爾曼濾波器進(jìn)行車輛狀態(tài)參數(shù)計(jì)算，獲得所述質(zhì)心側(cè)偏角、實(shí)際橫擺角速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述縱向車速、前輪轉(zhuǎn)角計(jì)算得到理想橫擺角速度，包括：

建立簡(jiǎn)化二自由度車輛模型；

根據(jù)所述簡(jiǎn)化二自由度車輛模型，獲得車輛二自由度參考模型的動(dòng)力學(xué)微分方程，其中，所述動(dòng)力學(xué)微分方程包括前輪側(cè)向力的合力、后輪側(cè)向力的合力；

根據(jù)前輪側(cè)向力的合力、后輪側(cè)向力的合力與前后輪側(cè)偏角的計(jì)算關(guān)系，將前輪側(cè)偏角、后輪側(cè)偏角的關(guān)系表達(dá)式代入所述動(dòng)力學(xué)微分方程中進(jìn)行公式轉(zhuǎn)化，獲得質(zhì)心側(cè)偏角公式、橫擺角速度公式；

獲得車輛進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)理想橫擺角速度、理想質(zhì)心側(cè)偏角的設(shè)定要求，并將所述理想橫擺角速度、理想質(zhì)心側(cè)偏角的設(shè)定要求代入所述質(zhì)心側(cè)偏角公式、橫擺角速度公式中進(jìn)行修正；

基于修正后得到的理想橫擺角速度公式，根據(jù)所述縱向車速、前輪轉(zhuǎn)角計(jì)算得出所述理想橫擺角速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將質(zhì)心側(cè)偏角計(jì)算公式代入所述動(dòng)力學(xué)微分方程，整理獲得橫擺角速度公式、質(zhì)心側(cè)偏角公式為：

當(dāng)車輛進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)，設(shè)理想橫擺角速度為ω_{r_d}、理想質(zhì)心側(cè)偏角為β_d，代入所述橫擺角速度公式、質(zhì)心側(cè)偏角公式中，獲得理想橫擺角速度、理想質(zhì)心側(cè)偏角表達(dá)式：

獲得車輛穩(wěn)定性因數(shù)、橫擺角速度極限值、質(zhì)心側(cè)偏角極限值表達(dá)式，將所述理想橫擺角速度、理想質(zhì)心側(cè)偏角表達(dá)式修正為：

其中，a為質(zhì)心到前軸距離，b為質(zhì)心到后軸距離，L為前后軸距離，m為整車質(zhì)量，g為重力加速度，V_x為縱向車速，C_f為前輪曲線因子，C_r為后輪曲線因子，δ_f為前輪轉(zhuǎn)角，ω_{r_d}為理想橫擺角速度、β_d為理想質(zhì)心側(cè)偏角、μ為路面附著系數(shù)、β_max為最大質(zhì)心側(cè)偏角、ω_rmax為最大橫擺角速度、K為車輛穩(wěn)定性因數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述理想橫擺角速度ω_{r_d}與理想質(zhì)心側(cè)偏角β_d存在耦合關(guān)系：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據(jù)所述實(shí)際橫擺角速度和理想橫擺角速度計(jì)算得到誤差e＝ω_r-ω_{r_d}，其中，ω_r為實(shí)際橫擺角速度、ω_{r_d}為理想橫擺角速度；

將所述誤差作為控制變量，基于所述橫擺角速度公式、質(zhì)心側(cè)偏角公式，得到車輛二自由度動(dòng)力學(xué)模型表達(dá)式為：

其中，ΔM為施加給車輛的附加橫擺力矩；

定義滑模面s＝e＝ω_r-ω_{r_d}，趨近律為等速趨近律得到附加橫擺力矩公式為：