一种基于纵向力预分配的车辆自动漂移控制方法和系统技术方案

技术编号:24486098 阅读:72 留言:0更新日期:2020-06-12 23:39
本发明专利技术提供了一种基于纵向力预分配的车辆自动漂移控制方法和系统,本发明专利技术根据车辆的速度、质心侧偏角和横摆角速度,计算出纵向加速度以及横向加速度;计算出车辆在漂移过程中后驱动轮上由纵向运动与横向运动产生的载荷转移;考虑车辆后轴静载荷,计算出实际的轮胎垂向载荷;根据左右轮胎垂向载荷比值将后轴纵向力按比例预分配到左右两个车轮上;下层控制模块根据两个车轮的纵向力指令值获得控制驱动车轮的输出扭矩,同时下层控制模块协调转向角与扭矩命令,能够独立驱动车辆的自动漂移运动。

A vehicle automatic drift control method and system based on longitudinal force pre distribution

【技术实现步骤摘要】
一种基于纵向力预分配的车辆自动漂移控制方法和系统
本专利技术属于驱动与转向协同控制
,特别是一种基于纵向力预分配的自动漂移控制方法。
技术介绍
漂移是一种由专业赛车手掌握的极限驾驶方式,经常出现在越野拉力赛中。利用这种技巧,车手可以实现以更快速度过弯。车手通过控制油门与方向盘使车轮达到附着极限,使车辆侧滑行驶。漂移具有三个特点:大质心侧偏角、反向转向、后轮饱和。现有关于车辆漂移的研究大都集中在集中式驱动车辆,施加的驱动力矩为整个后轴的驱动力矩,没有考虑独立驱动。其使用线性二次型(LQR)方法设计控制模块,控制输入为转向角与后轴驱动扭矩,以完成集中式驱动车辆的控制。许多学者对独立驱动电动车辆控制技术进行了研究。例如横摆力矩控制(DirectYawMomentControl,DYC)以及主动转向等,但都是为了维持车辆行驶稳定,没有考虑将独立驱动车辆用于漂移运动。并且将车辆行驶空间定义在较小范围内,避免轮胎达到附着极限。控制算法将质心侧偏角限制较小范围内(例如6°),没有拓展到极限运动。
技术实现思路
<br>本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纵向力预分配的自动漂移控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤S1、获取车辆的速度、横摆角速度、质心侧偏角;/n步骤S2、计算出车辆纵向加速度和横向加速度/n步骤S3、计算出车辆在漂移过程中后轴上由纵向运动产生的转移载荷

【技术特征摘要】
1.一种基于纵向力预分配的自动漂移控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、获取车辆的速度、横摆角速度、质心侧偏角;
步骤S2、计算出车辆纵向加速度和横向加速度
步骤S3、计算出车辆在漂移过程中后轴上由纵向运动产生的转移载荷与横向运动产生的转移载荷
步骤S4、计算实际后轴上的左轮垂向载荷、右轮垂向载荷:
考虑车辆后轴两个车轮的静载荷,分别减去/加上转移载荷,计算出实际后轴上的左轮垂向载荷和右轮垂向载荷;
步骤S5、通过求解三自由度车辆平衡等式,计算出预先设定的转向角δ下的参考后轴纵向力Frx;
步骤S6、根据左右轮胎垂向载荷比值K,将后轴纵向力Frx预分配到后轴左右两个车轮上:
后轴左轮分配到的纵向力Frlx、后轴右轮配到的纵向力Frrx为:






步骤S7、计算后轴左右车轮的输出扭矩:
后轴左轮的输出扭矩Tl:
后轴右轮的输出扭矩Tr:
进而调整施加在两个车轮上的扭矩。


2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤1车辆纵向加速度ax以及横向加速度ay为:






其中vx为车辆的速度,γ为车辆横摆角速度;β为车辆质心侧偏角。


3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤2纵向运动产生的转移载荷与横向运动产生的转移载荷为:






其中m为车辆质量,h为质心到地面高度,lf为质心到前轴距离,lr为质心到后轴距离,d为车辆轴距。


4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤4实际后轴上的左轮垂向载荷Frlz和右轮垂向载荷Frrz为:






其中g为重力加速度,为车辆后轴上的左轮静载荷,为车辆后轴上的右轮静载荷。


5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤6左右轮胎垂向载荷比值K为:



后轴左轮分配到的纵向力Frlx、后轴右轮分配到的纵向力Frrx满足:
Frx=Frlx+Frrx。


6.一种基于纵向力预分配的车辆自动漂移控制系统,其特征在于,包括集成于汽车内部电子控制单元的横摆角速度传感器、质心...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷德军黄成峰
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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