一种双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法技术

本发明专利技术涉及一种双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法，包括以下步骤：步骤1：根据不同工况和驾驶员需求判断当前电动汽车工作模式；步骤2：建立电机能量损失模型，求解单轴驱动与转矩平均分配的切换点；步骤3：基于模型预测控制理论以前轮主动转角与整车横摆力矩为控制量建立操纵稳定性控制器；步骤4：建立分段线性魔术轮胎模型和车辆简化模型；步骤5：根据当前工作模式，将四轮分布式驱动电动汽车动力学模型与能量损失模型进行统一，建立多目标优化扭矩分配控制器对驾驶员需求扭矩进行合理分配。本发明专利技术能够改善车辆在复杂工况下的操纵稳定性，解决低附着路面易失稳的问题的同时减少能量损耗，实现多目标优化的最优扭矩分配控制效果。分配控制效果。分配控制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法


[0001]本专利技术属于纯电动汽车
，特别是涉及一种双轴全轮分布式驱动纯电动汽车扭矩分配控制方法。

技术介绍

[0002]分布式驱动电动汽车是采用电机独立驱动构型的一类电动汽车，这种新型的驱动形式，具有诸多的优势，潜力巨大，受到越来越多的重视，其优势如下：1)使动力控制变成软连接，使传动系统简化。比单电机集中式驱动，功率分配解耦更为彻底，驱动效率更高，可以充分利用电动汽车的车载能量，提高电动汽车的续驶里程。2)控制响应迅速，且每个电动轮可以单独控制，能方便地实现驱动轮动力调节和横摆力矩控制。利于改善车辆的行驶性能和主动安全性。3)易于实现电动轮制动能量回收的独立控制，与单电机集中式驱动相比，具有更高的能量回收效率，有助于提高电动汽车续驶里程。
[0003]研究人员对此开展了大量相关工作，现阶段仍存在以下问题：
[0004]1)双轴全轮分布式驱动电动汽车是典型的过驱动系统，因此控制系统对系统性能有很大的影响。现有分布式电驱动控制理论的研究，在很大程度上还是基于了传统集中式驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法，包括驾驶员根据电动汽车的不同工况及需求确定不同的车辆工作模式，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据不同工况和驾驶员需求，所述车辆工作模式包括：经济性控制模式、稳定性控制模式和防滑控制模式，同时根据所述三种车辆工作模式的判定条件确定当前电动汽车工作模式；步骤2：根据电机效率MAP图以及传动系统效率特性的试验数据，针对研究现状的分析结果设置分布式驱动电动汽车动力系统能量损失模型，基于留一交叉验证法拟合得到电机在各个转速下参数最优的功率损失曲线，并设置最优的单轴驱动与转矩平均分配的切换点，使得所述分布式驱动电动汽车动力系统的能量损失最小；步骤3：结合主动前轮转向控制与直接横摆控制，基于模型预测控制理论以前轮主动转角与整车横摆力矩为控制量进行操纵稳定性控制，从而建立操纵稳定性控制器；步骤4：考虑到轮胎的非线性特性，采用分段线性函数基于魔术轮胎公式建立近似魔术轮胎模型，并建立面向控制的车辆简化模型，从而得到状态空间方程；步骤5：建立多目标优化扭矩分配控制器，预测模型将四轮分布式驱动电动汽车动力学模型与能量损失模型进行统一，以步骤4算出的整车横摆力矩为控制目标并结合分段线性处理后的能量损耗模型，基于混杂系统模型预测控制算法设置转矩分配控制方法。2.根据权利要求1所述的双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法，其特征在于：步骤1中所述三种车辆工作模式的判定条件为：当横摆角速度γ≥γ
max
时，车辆处于失稳状态，进入稳定性控制模式；当滑转率s≥s
max
时，车轮处于滑转状态，进入防滑控制模式；一般工况下为经济性控制模式。3.根据权利要求1所述的双轴全轮分布式驱动电动汽车扭矩分配控制方法，其特征在于：步骤2中所述基于留一交叉验证法采用多项式拟合电机在各个转速下参数最优的功率损失曲线，拟合函数均为凹函数，最精确的阶数由所述留一交叉验证法确定，采用平均所述留一交叉验证法误差表示：能量效率分配方法如下所示：minJ
P
＝min[P
L
(T
f
,n)+P
L
(T
r
,n)]
ꢀꢀꢀꢀ
(2)约束条件为J
P
在T
*
＝(T
f
+T
r
)/2附近的泰勒展开形式为
根据(2)中的约束，T
f
和T
r
可被表示为J
P
可被简化为最优的能量效率分配方法的切换点确定如下：1)如果电机功率损失曲线为3阶函数，则切换点就是自身；2)如果电机功率损失曲线为4阶函数，则切换条件为P”(T
*
)≥
‑
12P
(4)
(T
*
)
·
T
*2
；最优的能量效率分配方法如下：切换点之前为单轴驱动，切换点之后为转矩平...

【专利技术属性】
技术研发人员：林程，高翔，梁晟，时军辉，董爱道，陈健，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：