【技术实现步骤摘要】
四轮驱动电动汽车电子差速控制方法及系统
本专利技术涉及电动汽车的电子差速控制方法,具体地涉及一种四轮驱动电动汽车电子差速控制方法及系统。
技术介绍
随着日益严峻的环保形势,我国正在大力扶持新能源汽车产业的发展,其中采用轮毂电机作为动力源的新能源汽车,因其具有扭矩输出平稳、动力传递链程短、能量利用率高、可控自由度多,结构布置紧凑,使其在安全、舒适、动力、节能、环保等诸多方面有着独特的优势。装有轮毂电机的新能源车辆取消了离合器、变速箱、半轴和差速器等传统传动部件,大大降低了底盘结构的复杂度,也降低了制造成本。然而由于取消了差速器,车辆在转向时内外侧驱动轮轮速无法满足理论速差,导致车辆在转向过程中出现转向困难,特别是现代汽车为了迎合国人的喜好,喜欢将轴距拉长,车身和轮距加宽,随着车速越高,转向角度越大,转向不足的趋势就会愈专利技术显。目前很多以轮毂电机作为动力源的驱动控制方法,大多是直接由当前参考车速和电子油门开度查表得到的总需求扭矩平均分配给各驱动轮,这种控制方法在车辆转向时内侧车轮易产生滑转趋势,外侧车轮易产生拖滞趋势,轮胎由滚动摩擦夹杂着部分滑动摩擦,致使内外侧轮胎造成过度磨损。同时由于摩擦阻力的增大,会降低轮胎的抓地力,增加车辆侧滑的风险,不必要的摩擦阻力矩也增加了电机的功耗,降低了能源利用率,削减了行驶里程,一定程度上影响了整车行驶经济性。根据阿克曼转向几何学原理,可以知道车辆在转弯时,内外侧车轮行驶的距离不同,但两者行驶的时间却相同,因此为了保证轮胎始终处于纯滚动状态,则内外侧车轮必定存 ...
【技术保护点】
1.一种四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS01:根据车轮转角和轮胎侧偏角分别计算两前轮转向半径和两后轮转向半径;/nS02:根据参考车速和得到的两前轮转向半径和两后轮转向半径分别计算四个车轮的目标轮速;/nS03:实时监控四轮实际轮速和目标轮速的差异,通过预设的扭矩修正比例系数确定各轮输出修正反馈扭矩,对输出扭矩进行修正;/nS04:将内侧驱动轮减去扭矩差,外侧驱动轮加上扭矩差,同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩,得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩。/n
【技术特征摘要】
1.一种四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01:根据车轮转角和轮胎侧偏角分别计算两前轮转向半径和两后轮转向半径;
S02:根据参考车速和得到的两前轮转向半径和两后轮转向半径分别计算四个车轮的目标轮速;
S03:实时监控四轮实际轮速和目标轮速的差异,通过预设的扭矩修正比例系数确定各轮输出修正反馈扭矩,对输出扭矩进行修正;
S04:将内侧驱动轮减去扭矩差,外侧驱动轮加上扭矩差,同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩,得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩。
2.根据权利要求1所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,所述步骤S01之前还包括,当方向盘转角绝对值大于阈值时,进行电子差速控制。
3.根据权利要求1所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,所述步骤S01中,在计算两前轮转向半径时,将车辆简化为内侧前轮、后轮二自由度模型和外侧前轮、后轮二自由度模型,则前内轮转向半径:
前外轮转向半径:
在计算后轮转向半径时,参考前轮简化后的二自由度模型,则后内轮转向半径:
后外轮转向半径:
其中,L为轴距,δfl为前内轮转角,δfr为前外轮转角,αfl为前内轮侧偏角,αfr为前外轮侧偏角,αrl为后内轮侧偏角,αrr为后外轮侧偏角。
4.根据权利要求3所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,所述步骤S02中计算四个车轮的目标轮速包括:
正常差速转向时,所有车轮都处于滚动状态,每个车轮滚动的时间都是一样的,可知车速和转向半径是成比例的,即:
vfl+vfr=2vref,vrl+vrr=2vref(9);
其中,vfl,vfr,vrl,vrr分别为前轮内外侧轮速和后轮内外侧轮速,vref为参考车速;
得到四个车轮的目标轮速:
5.根据权利要求4所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法,其特征在于,所述步骤S04包括:
轮毂电机前后轴分配的扭矩分别为TFa和TRa,车辆转向时内外轮扭矩差为:
前轴:
后轴:
其中,K(vref,δ)为左右驱动轮的转矩比,B为前轴Bf或后轴Br轮距,h为车辆质心到地面的高度,g为重力加速度,δ为前轮转向角;
将内侧驱动轮减去扭矩差,外侧驱动轮加上扭矩差,同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩,得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩为:
TFa_i=TFa-ΔTFa_Diff+TFa_i_mod(15)
TFa_o=TFa+ΔTFa_Diff+TFa_o_mod(16)
TRa_i=TRa-ΔTRa_Diff+TRa_i_mod(17)
TRa_o=TRa+ΔTRa_Diff+TRa_o_mod(18)
其中,TFa_i_mod为前内轮基于目标轮速修正的反馈扭矩,TFa_o_mod为前外轮基于目标轮速修正的反馈扭矩,TRa_i_mod为后内轮基于目标轮速修正的反馈扭矩,TRa_o_mod为后外轮基于目标轮速修正的反馈扭矩。
6.一种四轮驱动电动汽车电子...
【专利技术属性】
技术研发人员:马孜立,朱江,
申请(专利权)人:清华大学苏州汽车研究院吴江,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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