一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置，其中，该方法包括：建立车辆动力学模型；将方向盘转角、踏板信号输入车辆动力学模型中，获得车辆动力学模型的第一输出结果，第一输出结果包括纵向车速、前轮转角，利用纵向车速、前轮转角计算得到理想横摆角速度；获得质心侧偏角、实际横摆角速度，并将实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差作为控制变量与质心侧偏角输入滑模控制器中，得到应施加的附加横摆力矩；将附加横摆力矩平均分配至汽车各车轮上，得到各车轮的附加驱动力矩，对车辆横摆稳定性进行控制。辆横摆稳定性进行控制。辆横摆稳定性进行控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，具体涉及一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置。

技术介绍

[0002]汽车驾驶操作过程中的操纵稳定性是指车辆能够按照驾驶员的操作意愿行驶而不受外界因素干扰的性能。电动汽车由于其节能、无尾气污染的优点得到广泛应用，电动汽车的汽车驱动系统较燃油汽车响应更快，因此，电动汽车对于操纵稳定性的要求更高。
[0003]目前主要通过以横摆角速度和质心侧偏角作为评价指标的车辆横摆稳定性控制算法进行操纵稳定性的控制。现有技术中车辆横摆稳定性控制算法内的大多数控制算法的鲁棒性较低，且需要大量工程经验支持，实施难度大，因此而存在着汽车横摆控制稳定性差的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置，用于针对解决现有技术中车辆横摆稳定性控制算法内的控制算法鲁棒性较低，因此而存在的汽车横摆控制稳定性差的技术问题。
[0005]鉴于上述问题，本申请提供了一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置。
[0006]本申请的第一个方面，提供了一种电动汽车横摆稳定性控制方法，所述方法包括：建立车辆动力学模型；将方向盘转角、踏板信号输入所述车辆动力学模型中，获得所述车辆动力学模型的第一输出结果，所述第一输出结果包括纵向车速、前轮转角，利用所述纵向车速、前轮转角计算得到理想横摆角速度；获得质心侧偏角、实际横摆角速度，并将所述实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差作为控制变量与所述质心侧偏角输入滑模控制器中，得到应施加的附加横摆力矩；将所述附加横摆力矩平均分配至汽车各车轮上，得到各车轮的附加驱动力矩，对车辆横摆稳定性进行控制。
[0007]本申请的第二个方面，提供了一种电动汽车横摆稳定性控制装置，所述装置包括：第一构建单元，所述第一构建单元用于建立车辆动力学模型；第一处理单元，所述第一处理单元用于将方向盘转角、踏板信号输入所述车辆动力学模型中，获得所述车辆动力学模型的第一输出结果，所述第一输出结果包括纵向车速、前轮转角，利用所述纵向车速、前轮转角计算得到理想横摆角速度；第二处理单元，所述第二处理单元用于获得质心侧偏角、实际横摆角速度，并将所述实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差作为控制变量与所述质心侧偏角输入滑模控制器中，得到应施加的附加横摆力矩；第一执行单元，所述第一执行单元用于将所述附加横摆力矩平均分配至汽车各车轮上，得到各车轮的附加驱动力矩，对车辆横摆稳定性进行控制。
[0008]本申请的第三个方面，提供了一种电动汽车横摆稳定性控制装置，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使
装置以执行如第一方面所述方法的步骤。
[0009]本申请的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
[0010]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0011]本申请提供的技术方案通过构建电动汽车的整车车辆动力学模型，在进行驾驶的过程中，根据驾驶员输入至该车辆动力学模型的方向盘转角、踏板信号信息，获得包括纵向车速、前轮转角的输出结果，然后计算获得理想横摆角速度，然后获得车辆的质心侧偏角、实际横摆角速度，进而获得实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差，将其作为控制变量，基于滑模控制算法将控制变量输入滑模控制器中，获得应施加的附加横摆力矩，并将附加横摆力矩进行分配至各个车轮，进行车辆横摆稳定性进行控制。本申请根据车辆参数构建车辆动力学模型，选用鲁棒性更好，且无需大量工程经验、适应性更好的滑模控制算法，根据纵向车速和前轮转角计算出理想的横摆角速度，并最终计算获得附加横摆力矩，能够有效地控制汽车的横摆稳定性，进而提升车辆的操纵稳定性，达到提升汽车横摆控制稳定性，提升车辆驾驶体验稳定性的技术效果。
[0012]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0013]图1为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法的流程示意图；
[0014]图2为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法中滑模控制算法的示意图；
[0015]图3为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法中二自由度车辆模型坐标系及参量的示意图；
[0016]图4为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法的逻辑示意图；
[0017]图5为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法中进行双移线工况验证中有无横摆稳定性控制下的质心侧偏角变化图；
[0018]图6为本申请提供的一种电动汽车横摆稳定性控制方法中进行双移线工况验证中有无横摆稳定性控制下的质心侧偏角变化图；
[0019]图7为本申请提供了一种电动汽车横摆稳定性控制装置结构示意图。
具体实施方式
[0020]本申请通过提供了一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置，用于针对解决现有技术中油气管道光纤振动报警存在着有效率和准确率较低的技术问题。
[0021]申请概述
[0022]汽车驾驶操作过程中的操纵稳定性是指车辆能够按照驾驶员的操作意愿行驶而不受外界因素干扰的性能。车辆操纵稳定性的评价涉及物理参数，目前对于操纵稳定性的评价主要包括主观评价法和客观评价法，主观评价法主要是通过驾驶员的驾驶感受来评价，主观评价法不能形成数据体系，并且也无法帮助工程人员进行前期的控制系统开发。客
观评价法主要是选择可以表征车辆稳定性能的参数作为控制对象，其中，车辆横摆角速度是评价车辆稳定性的重要参数，车辆质心侧偏角的大小表征车辆轨迹保持能力。所以目前选用横摆角速度和质心侧偏角作为评价指标设计了车辆横摆稳定性控制算法。
[0023]目前如车辆横摆稳定性控制算法包括多种算法，例如PID控制，模糊控制等。但是PID控制鲁棒性较差，对外部扰动较为敏感，模糊控制逻辑和隶属度函数的确定需要大量工程经验。因此，现有技术中车辆横摆稳定性控制算法内的大多数控制算法的鲁棒性较低，且需要大量工程经验支持，实施难度大，因此而存在着汽车横摆控制稳定性差的技术问题。
[0024]针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：
[0025]本申请提供的技术方案通过构建电动汽车的整车车辆动力学模型，在进行驾驶的过程中，根据驾驶员输入至该车辆动力学模型的方向盘转角、踏板信号信息，获得包括纵向车速、前轮转角的输出结果，然后计算获得理想横摆角速度，然后获得车辆的质心侧偏角、实际横摆角速度，进而获得实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差，将其作为控制变量，基于滑模控制算法将控制变量输入滑模控制器中，获得应施加的附加横摆力矩，并将附加横摆力矩进行分配至各个车轮，进行车辆横摆稳定性进行控制。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车横摆稳定性控制方法，其特征在于，所述方法包括：建立车辆动力学模型；将方向盘转角、踏板信号输入所述车辆动力学模型中，获得所述车辆动力学模型的第一输出结果，所述第一输出结果包括纵向车速、前轮转角，利用所述纵向车速、前轮转角计算得到理想横摆角速度；获得质心侧偏角、实际横摆角速度，并将所述实际横摆角速度和理想横摆角速度的误差作为控制变量与所述质心侧偏角输入滑模控制器中，得到应施加的附加横摆力矩；将所述附加横摆力矩平均分配至汽车各车轮上，得到各车轮的附加驱动力矩，对车辆横摆稳定性进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得质心侧偏角、实际横摆角速度，包括：获得所述车辆动力学模型的第二输出结果，所述第二输出结果包括方向盘转角、纵向加速度、横向加速度；根据所述方向盘转角、纵向加速度、横向加速度通过卡尔曼滤波器进行车辆状态参数计算，获得所述质心侧偏角、实际横摆角速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述纵向车速、前轮转角计算得到理想横摆角速度，包括：建立简化二自由度车辆模型；根据所述简化二自由度车辆模型，获得车辆二自由度参考模型的动力学微分方程，其中，所述动力学微分方程包括前轮侧向力的合力、后轮侧向力的合力；根据前轮侧向力的合力、后轮侧向力的合力与前后轮侧偏角的计算关系，将前轮侧偏角、后轮侧偏角的关系表达式代入所述动力学微分方程中进行公式转化，获得质心侧偏角公式、横摆角速度公式；获得车辆进入稳态时理想横摆角速度、理想质心侧偏角的设定要求，并将所述理想横摆角速度、理想质心侧偏角的设定要求代入所述质心侧偏角公式、横摆角速度公式中进行修正；基于修正后得到的理想横摆角速度公式，根据所述纵向车速、前轮转角计算得出所述理想横摆角速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将质心侧偏角计算公式代入所述动力学微分方程，整理获得横摆角速度公式、质心侧偏角公式为：当车辆进入稳态时，设理想横摆角速度为ω
r_d
、理想质心侧偏角为β
d
，代入所述横摆角速度公式、质心侧偏角公式中，获得理想横摆角速度、理想质心侧偏角表达式：
获得车辆稳定性因数、横摆角速度极限值、质心侧偏角极限值表达式，将所述理想横摆角速度、理想质心侧偏角表达式修正为：角速度、理想质心侧偏角表达式修正为：其中，a为质心到前轴距离，b为质心到后轴距离，L为前后轴距离，m为整车质量，g为重力加速度，V
x
为纵向车速，C
f
为前轮曲线因子，C
r
为后轮曲线因子，δ
f
为前轮转角，ω
r_d
...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛雪，梁海强，张蓝文，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：