一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统及其控制方法技术方案

一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统，包括传感器单元、信号采集处理单元、侧翻预警单元、最佳抗衡摆力矩计算单元、附着系数识别单元、整车控制器VCU、差动制动/驱动协调控制单元、左前轮电机控制器、左前轮盘式制动器、左前轮轮毂电机、右前轮电机控制器、右前轮盘式制动器、右前轮轮毂电机、左后轮电机控制器、左后轮盘式制动器、左后轮轮毂电机、右后轮电机控制器、右后轮盘式制动器和右后轮轮毂电机。本发明专利技术本发明专利技术提供了一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统及其控制方法，充分考虑了路面附着系数对差动制动防侧翻控制效果的影响，对于提升车辆的行驶安全性有重要研究意义。

【技术实现步骤摘要】
一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车主动防侧翻控制
，尤其是涉及一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统及其控制方法。
技术介绍
分布驱动电动汽车是在汽车电动化发展趋势下，集成零排放、传动高效、控制灵活等优势的高新技术载体之一。然而，随着汽车行驶车速越来越快会导致侧翻事故发生率不断攀升，分布驱动电动汽车同样面临这一复杂的动力学失稳控制难题。相比于被动防侧翻措施而言，主动防侧翻控制技术具有更为理想的防侧翻控制效果，其中，差动制动技术防侧翻控制技术就是一种典型的车辆主动防侧翻控制技术。差动制动防侧翻控制的本质就是通过制动系统对相应车轮施加制动力，产生作用于车辆的抗横摆力矩来减小横摆角速度，使汽车恢复稳定状态。如申请号2019101350310提出了基于差动制动和主动悬架的车辆侧倾和横摆运动控制系统方法，以汽车横向加速度、横摆角速度跟踪误差等参数，设计汽车侧倾运动和横摆运动控制器求解悬架控制力和差动制动力矩，但是上述专利技术并未考虑路面附着系数对差动制动防侧翻控制效果的影响，当实际行驶工况中路面附着系数较低情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统，其特征在于：包括传感器单元、信号采集处理单元、侧翻预警单元、最佳抗衡摆力矩计算单元、附着系数识别单元、整车控制器VCU、差动制动/驱动协调控制单元、左前轮电机控制器、左前轮盘式制动器、左前轮轮毂电机、右前轮电机控制器、右前轮盘式制动器、右前轮轮毂电机、左后轮电机控制器、左后轮盘式制动器、左后轮轮毂电机、右后轮电机控制器、右后轮盘式制动器和右后轮轮毂电机，所述传感器单元与信号采集处理单元连接，信号采集处理单元分别与侧翻预警单元、最佳抗衡摆力矩计算单元、附着系数识别单元连接，所述侧翻预警单元与整车控制器VCU连接，整车控制器VCU、最佳抗衡摆力矩计算单元和...

【技术特征摘要】
1.一种差动制动/驱动协调防侧翻控制系统，其特征在于：包括传感器单元、信号采集处理单元、侧翻预警单元、最佳抗衡摆力矩计算单元、附着系数识别单元、整车控制器VCU、差动制动/驱动协调控制单元、左前轮电机控制器、左前轮盘式制动器、左前轮轮毂电机、右前轮电机控制器、右前轮盘式制动器、右前轮轮毂电机、左后轮电机控制器、左后轮盘式制动器、左后轮轮毂电机、右后轮电机控制器、右后轮盘式制动器和右后轮轮毂电机，所述传感器单元与信号采集处理单元连接，信号采集处理单元分别与侧翻预警单元、最佳抗衡摆力矩计算单元、附着系数识别单元连接，所述侧翻预警单元与整车控制器VCU连接，整车控制器VCU、最佳抗衡摆力矩计算单元和附着系数识别单元均与差动制动/驱动协调控制单元连接；
所述传感器单元包括用于采集汽车行驶速度v的汽车速度传感器、用于采集汽车轮速ωi的汽车轮速传感器、用于采集汽车纵向加速度ax的纵向加速度传感器、用于采集汽车横向加速度ay的横向加速度传感器、用于采集汽车横摆角速度ωr的横摆角速度传感器、用于测量悬挂质量侧倾角φ的悬挂质量侧倾角传感器，用于测量悬挂质量侧倾角速度的悬挂质量侧倾角速度传感器、用于测量悬挂质量侧倾角加速度的悬挂质量侧倾角加速度传感器和用于采集驾驶员踏板信号的驱动/制动踏板信号传感器；
所述差动制动/驱动协调控制单元包括轮胎垂直载荷计算单元、轮胎最大纵向力计算单元、车轮运动形式确定单元和最佳抗衡摆力矩分配单元；
传感器单元将采集到的数据输入到信号采集处理单元，信号采集处理单元将汽车横向加速度ay、悬挂质量侧倾角φ输入到侧翻预警单元判断汽车是否存在侧翻危险，若判断汽车存在侧翻危险，侧翻预警单元输出危险信号到整车控制器VCU，整车控制器VCU输出信号启动差动制动/驱动协调控制单元，信号采集处理单元将汽车纵向加速度ax、汽车横摆角速度ωr、悬挂质量侧倾角速度悬挂质量侧倾角加速度输入到最佳抗衡摆力矩计算单元，最佳抗衡摆力矩计算单元输出最佳抗衡摆力矩ΔM并输入到车轮运动形式确定单元，同时信号处理单元将整车控制器VCU将驾驶员踏板信号输入到车轮运动形式确定单元，车轮运动形式确定单元输出车轮运动形式结果到最佳抗衡摆力矩分配单元，附着系数识别单元计算各个车轮在各自滑移率λ下的附着系数μi(λ)，将结果输入到轮胎最大纵向力计算单元，整车控制器VCU将汽车加速度ax输入到轮胎垂直载荷计算单元，轮胎垂直载荷计算单元将各个车轮的垂向载荷Fzi(i＝1，2，3，4，其中1代表左前轮，2代表右前轮，3代表左后轮，4代表右后轮)输入到轮胎最大纵向力计算单元，轮胎最大纵向力计算单元计算出各个轮胎所能提供的最大纵向力Fxi_max(i＝1，2，3，4，其中1代表左前轮，2代表右前轮，3代表左后轮，4代表右后轮)，将结果输入到最佳抗衡摆力矩分配单元，最佳抗衡摆力矩分配单元根据最大纵向力Fxi_max发送调整信号到车轮运动形式确定单元，车轮运动形式确定单元将调整的车轮运动形式结果输入最佳抗衡摆力矩分配单元，最佳抗衡摆力矩分配单元将最终车轮纵向力分配结果输入到整车控制器VCU，整车控制器VCU控制左前轮电机控制器、右前轮电机控制器、左后轮电机控制器、右后轮电机控制器使左前轮轮毂电机、右前轮轮毂电机、左后轮轮毂电机、右后轮轮毂电机输出转矩和控制左前轮盘式制动器、右前轮盘式制动器、左后轮盘式制动器、右后轮盘式制动器工作提供制动力矩。


2.一种如权利要求1所述的差动制动/驱动协调防侧翻控制系统的控制方法，其特征在于：
所述控制方法包括以下步骤：
步骤1)确定汽车是否存在侧翻危险，是否启动差动制动/驱动防侧翻控制
信号采集处理单元通过传感器单元采集汽车横向加速度ay、悬挂质量侧倾角φ，将数据发送到侧翻预警单元，计算横向载荷转移率LTR，LTR计算公式如下：



式中，m为汽车整车质量；ms为悬挂质量；h为悬挂质量质心距侧倾轴的距离；hr为侧倾中心距地面的距离；g为重力加速度；B为轮距；
定义汽车的LTR阈值LTRt＝0.8，当|LTR...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏骋，吕林峰，陈士安，费相宜，任洁雨，李浩然，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33