The invention relates to the technical field of wheel motor vehicle failure control, and discloses a wheel motor vehicle failure control method, which comprises the following steps: selecting the driving mode according to the failure state of the wheel motor; distributing the longitudinal driving force when entering the two drive mode; establishing the yaw moment controller according to the second-order sliding mode control method, and calculating the desired yaw moment; combining with the driver's idea The figure parameters and vehicle attitude parameters are used to set the distribution weight coefficient; the longitudinal driving force is distributed according to the expected yaw moment and distribution weight coefficient; the failure control of the vehicle is carried out in combination with the driving mode and the distribution results of the longitudinal driving force. The failure control method of the hub motor vehicle provided by the invention can give play to the residual power under the premise of ensuring the safe driving of the vehicle, and ensure the safe driving of the vehicle under the motor failure state.
【技术实现步骤摘要】
一种轮毂电机车辆失效控制方法及整车控制器
本专利技术涉及轮毂电机车辆失效控制
,具体涉及一种轮毂电机车辆失效控制方法及整车控制器。
技术介绍
随着汽车产业的迅速发展,新能源汽车已经成为了汽车行业大力发展主流方向。对于电动汽车产业中的轮毂电机驱动车辆的发展,分布式轮毂电机驱动系统可以随时独立控制每个车轮,并通过电机控制器直接发送转矩等指令给车轮。车轮的分布式控制方式相较于传统集中式控制方式,更易于发挥车辆的动力性、保证车辆的稳定性,同时也使车辆的驱动工况更加复杂,要求具有更高的容错性,所以分布式轮毂电机车辆发展越来越快。但当车辆电机发生故障时,会对车辆的安全性造成了很大隐患,故障严重时甚至会造成重大事故。目前在分布式驱动车辆故障控制中,应用较为广泛的是驾驶员采取减速停车的处理方法,然后进行车辆故障维修,必须等待车辆故障完全消除之后才能进行驾驶。这种方法虽然有效但是由于维修时间较长且过程较为繁琐,会给驾驶者带来麻烦,也没有充分发挥分布式轮毂电机车辆的独立驱动优势以及突出车辆多驱动容错性。针对这种故障问题,目前的主流的控制方法是采取转矩平均分配,在此基础上提出将四轮驱动变为两轮驱动的模式,以此来应对车辆发生失效故障时的驱动问题。但是这种方法只适用于简单场景下,没有考虑到车辆的实时状态,也没有引入驾驶员意图决策,适应性不强。如何在最大程度上发挥分布式驱动轮毂电机车辆独立可控的优势,在车辆发生电机失效故障时能够发挥剩余动力性,同时保证车辆的安全性,这是现阶段急需解决的问题。
技术实现思路
本专 ...
【技术保护点】
1.一种轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/n根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式;/n进入两驱模式时进行纵向驱动力的分配:根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器,计算期望横摆力矩;结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数;采用根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配;/n结合所述驱动模式以及纵向驱动力的分配结果对车辆进行失效控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式;
进入两驱模式时进行纵向驱动力的分配:根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器,计算期望横摆力矩;结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数;采用根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配;
结合所述驱动模式以及纵向驱动力的分配结果对车辆进行失效控制。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式,具体为:
如果轮毂电机的失效个数为一个,则控制与失效轮毂电机同轴异侧的轮毂电机停止运行,然后进入两驱模式;如果同轴异侧的两个轮毂电机失效,则进入两驱模式;如果异轴异侧的两个轮毂电机失效,则进入两驱模式;如果同侧的两个轮毂电机失效,则进入停车模式;如果轮毂电机的失效个数为三个或三个以上,则进入停车模式。
3.根据权利要求1所述的轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器,计算期望横摆力矩,具体为:
以横摆力矩作为二阶滑模的控制变量,以实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值以及实际质心侧偏角与期望质心侧偏角的差值作为二阶滑模的输入变量,以控制权重系数作为二阶滑模的变量控制参数,建立横摆力矩控制器:
M=ξΔγ+(1-ξ)Δβ=ξ(γtarget-γ)+(1-ξ)(βtarget-β)
其中,M为所述横摆力矩,γ为实际质心侧偏角,β为实际横摆角速度,γtarget为期望质心侧偏角,βtarget为期望横摆角速度,Δγ为实际质心偏侧角与期望质心偏侧角的差值,Δβ为实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值,ξ为控制权重系数;
获取车辆运动学公式:
其中,m为整车质量,vx为车辆纵向速度,为实际质心偏侧角变化率,Fyf为前轴侧向力,Fyr为后轴侧向力,为期望质心侧偏角变化率,α为轮胎侧偏角,Mtarget为期望横摆力矩;
获取二阶滑模趋近律:
其中,ε为趋近律参数;
结合所述横摆力矩控制器、运动学公式以及二阶滑模趋近律,得到期望横摆力矩:
其中,为期望横摆角速度变化率,δ为前轴转向轮转角,kf为前轴侧偏刚度,kr为后轴的侧偏刚度,lf为前轴到质心的距离,lr为后轴到质心的距离,IZ为横摆转动惯量。
4.根据权利要求3所述的轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数,具体为:
计算动力性权重系数和稳定性权重系数:
其中,HF为所述动力性权重系数,HM为所述稳定性权重系数,ki均为大于零的常数,i=1,2,3…,8;
轮毂电机的失效个数为一个,选择所述动力性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数;同轴异侧的两个轮毂电机失效,选择所述动力性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数;异轴异侧的两个轮毂电机失效,选择所述稳定性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数。
5.根据权利要求4所述的轮毂电机车辆失效控制方法,其特征在于,根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配,具体为:
Y=BX
Y=[Fd,Myaw]
其中,X为分配前各车轮的纵向驱动力矩矩阵,Y为分配后各车轮的纵向驱动力及横摆力矩阵,B为分配矩阵,Fd为实际纵向驱动力,Myaw为实际横摆力矩,tf为前轮轮距;
设置约束条件计算各车轮的纵向驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员:付翔,刘道远,张强辉,裴健,吴森,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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