【技术实现步骤摘要】
一种用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法
[0001]本专利技术属于分布式驱动电动汽车控制
,具体涉及一种用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法。
技术介绍
[0002]近年来,纯电动汽车技术发展迅速,具有无污染、高效能、噪声低等优势,成为21世纪汽车工业转型的主要方向。而相对于传统中央电机,轮毂电机可以提高电动汽车的安全性、舒适性和操控性能,具有广泛的市场应用前景。
[0003]轮毂电机分布式四驱系统主要由分布式驱动控制器和4个轮毂电机驱动单元组成,相比传统汽车的单一集中式驱动,轮毂电机分布式驱动汽车省去了传动机械部件,缩短了传动链,减轻了车重,可实现模块化全平低底盘设计;实现了四轮电机转矩独立可控,控制精准且响应快,通过协调控制各电机转矩,可实现电子差速、驱动防滑、制动防抱死等动力学控制功能。分布式驱动控制的首要功能是满足车辆总驱动力需求,同时通过协调控制多个驱动源实现直行、转向等行驶功能,可涵盖基本驱动力分配、电子差速、驱动防滑、车身稳定控制等多个控制功能
[0004]已有的针对 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,采用分布式分层控制模块进行分层控制,首先根据驾驶员指令获得车辆所需总驱动力矩与期望横摆力矩,再对总驱动力矩分配获得左前轮、右前轮、左后轮、右后轮驱动电机的输出转矩,并按照所述输出转矩控制左前轮、右前轮、左后轮、右后轮;所述的分布式分层控制模块由驾驶员操作信息转换层、基于稳定性的驱动力矩分配层和车辆动力学模型组成;所述的驾驶员操作信息转换层用于接收驾驶员给出的转向盘转角、加速踏板开度信息以及由车辆动力学模型反馈的车辆参数,计算车辆所需的总驱动力及期望横摆力矩;所述的基于稳定性的驱动力矩分配层用于根据车辆实时状态、期望横摆力矩及约束条件进行各轮驱动力矩的分配,最后获得左前轮、右前轮、左后轮、右后轮驱动电机的最终输出转矩;所述的车辆动力学模型接收来自基于稳定性的驱动力矩分配层计算得到的四轮驱动电机的最终输出转矩,输出车辆参数、车辆实时状态、横摆角速度实际值以及预定义的质心侧偏角期望值。2.根据权利要求1所述的用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,所述的驾驶员操作信息转换层包括车辆参考模型、质心侧偏角估算模型、期望横摆角速度估算模型和期望横摆力矩模糊控制器;所述车辆参考模型输入为加速踏板开度和方向盘转角,输出为四轮独立分布式驱动车辆的总驱动力矩和前轮平均转角;所述质心侧偏角估算模型基于运动学公式设计,输入变量为车辆前轮平均转角,输出变量为车辆的质心侧偏角估算值;所述期望横摆角速度估算模型根据二自由度车辆模型建立,输入变量为车辆实时纵向车速与前轮平均转角,输出为横摆角速度期望值;所述期望横摆力矩模糊控制器根据模糊控制理论设计,输入为质心侧偏角估算值与期望值的偏差、以及横摆角速度实际值与期望值的偏差,输出为期望横摆力矩。3.根据权利要求2所述的用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,所述的车辆参考模型的计算公式为:T
d
=k
pd
T0式中,T0为电机总的最大输出转矩,k
pd
为加速踏板开度,T
d
为车辆的总驱动力矩,δ
sw
为方向盘转角,k为汽车转向比,δ为前轮平均转角。4.根据权利要求2所述的用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,所述的质心侧偏角估算模型的计算公式为:式中,L为车辆的轴距,δ为前轮平均转角,b为后轮轴到车辆质心的水平距离,β为质心侧偏角估算值。5.根据权利要求2所述的用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,所述的期望横摆角速度估算模型的计算公式为:
式中,L为车辆的轴距,δ为前轮平均转角,v
x
为车辆的纵向速度,K为车辆的稳定性因数,ω
d
为横摆角速度期望值。6.根据权利要求1所述的用于四轮独立分布式驱动车辆的稳定性驱动控制方法,其特征在于,所述的基于稳定性的驱动力矩分配层,包括垂直载荷估算模块和驱动力矩分配模块;所述的垂直载荷估算模块...
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