[发明专利]一种四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种四轮独立驱动电动汽车控制技术，尤其是涉及一种四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制方法及系统。

背景技术

汽车的广泛应用为人类社会的进步起到了重大推动作用，但同时也带来了全球性的大气污染及能源短缺问题，改善汽车排放性能并降低其能源消耗是包括我国在内的全球各国迫切需要解决的课题。而纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池汽车是新型节能汽车技术发展的主流方向。较之前电动汽车将电机作为驱动机构，并带有电力驱动管理系统的一般电动车结构，出现了集成度非常高的电动汽车。采用电机直接驱动车轮的驱动型式去掉了传统的汽车的传动系统，使整车的结构得到简化，各轮的驱动力仅通过驱动电机就可实现独立控制，因此，也叫做独立驱动电动车。独立驱动技术是纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车通用的驱动技术平台。由于转矩独立可控，因此，给整车驱动转矩控制带来更大空间。

整车及驱动轮的转矩需求和车辆的行驶状态有关，车辆的行驶状态是由驾驶员的驾驶意图所决定的。根据驾驶员的操纵信号辨识当前的驾驶意图，并预测下一时间段的驾驶行为，然后根据驾驶意图和行为对车辆进行实时控制，是汽车主动控制系统的一项关键技术。对于独立驱动来说，根据整车的行驶状态和驾驶员的行为，正确识别驾驶员的驾驶意图，根据驾驶意图进行各驱动轮转矩合理分配，才能使整车各项性能如动力性、经济型和稳定性更为优越。

国内外研究者对车辆转矩分配控制方面做了大量的研究，提出了多种动力学控制方法，如直接横摆力矩控制、基于目标优化的转矩分配等，并开发了各种辅助控制系统，在汽车上得到了较好的应用，如ABS，ESP等。

但是目前的专利或产品很少有结合驾驶员意图的转矩分配控制，特别是基于驾驶意图的动力学集成控制，因此对汽车的控制策略不能较好的响应驾驶员的要求。同时，由于现有产品对驾驶意图识别不够准确，导致相应的辅助控制系统发出与驾驶员真实意图相异的干预或

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高整车能量利用率、成本低、简单的四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制方法，该方法包括以下步骤：

1)实时采集的驾驶员操作行为信号及车辆行驶参数，对所采集的数据进行数据预处理后保存；

2)根据步骤1)所采集的数据识别当前驾驶员的驾驶意图；

3)根据驾驶意图识别结果采用相应的控制策略进行控制，并根据控制策略向各驱动电机发出转矩控制指令。

所述的步骤1)中采集的数据包括加速踏板开度、加速踏板开度变化率、车速、加速度、方向盘转角、车轮转角和横摆角速度。

所述的步骤1)中，数据预处理包括单位的转换和异常数据的剔除。

所述的步骤2)中，驾驶意图的识别具体为：将步骤1)采集的数据输入用于识别驾驶意图的模糊控制器中，模糊控制器根据预先设定的模糊推理规则和隶属函数输出驾驶意图识别结果。

所述的模糊控制器的模糊推理规则和隶属函数由神经网络优化获得。

所述的驾驶意图识别结果包括平缓加速、一般加速、紧急加速、低速巡航、高速巡航和转向行驶。

所述的步骤3)具体为：

a)当驾驶意图识别结果为缓慢加速时，控制策略为整车采用后轮驱动方式，且转矩平均分配，整车总需求转矩为：

T_总＝λ·K·T_max

其中，T_总为整车总需求转矩，λ为调整系数，λ＝0.8～1.0，K为加速踏板开度，T_max为电机所能提供的最大转矩；

后轮驱动电机所分配的转矩为：

T_rr＝T_rl＝0.5T_总

其中，T_rr、T_rl分别为左后轮、右后轮的驱动电机所分配的转矩值；

b)当驾驶意图识别结果为一般加速时，控制策略为整车采用后轮驱动方式，转矩平均分配：

T_总＝K·T_max

T_rr＝T_rl＝0.5T_总

；

c)当驾驶意图识别结果为紧急加速时，控制策略如下：

c1)计算整车总需求转矩：