[发明专利]一种轮毂电机驱动电动汽车差动助力转向稳定性控制方法

说明书

本发明公开了一种轮毂电机驱动电动汽车差动助力转向稳定性控制方法，包括以下步骤：S1、提取横摆角速度偏差和实际质心侧偏角组成特征状态；S2、基于可拓理论，计算出不同集合状态下的可拓协调控制的关联函数；S3、根据上述关联函数确定关联函数在不同集合状态下对应的差动助力矩权重系数以及横摆力矩权重系数；S4、建立差动助力转向控制器并结合差动助力矩权重系数得到差动助力矩；S5、建立横摆力矩控制器并结合横摆力矩权重系数得到横摆力矩；S6、根据实际车速信息并通过PID控制获取达到目标车速所需的总驱动转矩；S7、对差动助力矩、横摆力矩、总驱动转矩进行分配，并建立约束条件以满足汽车在不同状态下对转矩调节的不同要求。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种轮毂电机驱动电动汽车差动助力转向稳定性控制方法。

背景技术

轮毂电机驱动电动汽车以其四轮转矩独立可控的特点，在汽车稳定性控制及转向助力方面有着显著的优势。

在转向助力方面，通过调节转向轮的驱动转矩，进而改变左右转向轮的驱动力，使得该驱动力差值作用在转向系中，为驾驶员转向提供助力，该过程称为差动助力转向(differential drive assisted steering，简称DDAS)。在轮毂电机驱动电动汽车中，DDAS不仅能够代替电动助力转向(EPS)的作用，还能够简化转向系结构，降低整车质量及成本。但是，在DDAS工作过程中，左右转向轮驱动力的改变会引入额外的横摆力矩，对汽车的稳定性产生影响。一方面，在汽车安全行驶状态下，该横摆力矩减小了汽车不足转向量，并间接减小了转向盘转矩。另一方面，助力产生过大的正横摆力矩，有可能使汽车迅速变为过度转向，趋于不稳定，发生危险。因此，为了保证汽车行驶的稳定性，在趋于失稳时需要加入横摆力矩控制，这样不仅拓展了DDAS的工作范围，还能提高整车稳定性，当保证助力效果难以维持汽车行驶稳定性时，需要取消DDAS，只对汽车进行横摆力矩控制，最大可能地保证整车稳定性。所以，如何提高装备差动助力转向系统电动汽车的稳定性具有重要意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种轮毂电机驱动电动汽车差动助力转向稳定性控制方法。

本发明提出的轮毂电机驱动电动汽车差动助力转向稳定性控制方法，包括以下步骤：

S1、获取汽车参考横摆角速度，且获取汽车实际横摆角速度、实际质心侧偏角，并对汽车参考横摆角速度与实际横摆角速度进行差值计算得到横摆角速度偏差，并提取横摆角速度偏差和实际质心侧偏角组成特征状态；

S2、基于可拓理论，并根据特征状态对可拓理论的可拓集合进行划分，并计算出不同集合状态下的可拓协调控制的关联函数；

S3、根据上述关联函数对可拓集合协调权重进行划分，以确定关联函数在不同集合状态下对应的差动助力矩权重系数以及横摆力矩权重系数；

S4、建立差动助力转向控制器并结合差动助力矩权重系数得到差动助力矩；

S5、建立横摆力矩控制器并结合横摆力矩权重系数得到横摆力矩；

S6、获取车辆实际车速信息，根据实际车速信息并通过PID控制获取达到目标车速所需的总驱动转矩；

S7、对差动助力矩、横摆力矩、总驱动转矩进行分配，分别在可拓集合不同位置下建立约束条件以满足汽车在不同状态下对转矩调节的不同要求。

优选地，步骤S1具体包括采集汽车动力学模型的实际质心侧偏角β和实际横摆角速度ω_r，并获取参考横摆角速度并对实际横摆角速度ω_r和参考横摆角速度进行差值运算得到横摆角速度偏差Δω_r，提取特征量实际质心侧偏角β和横摆角速度偏差Δω_r，组成特征状态S(Δω_r,β)；