[发明专利]一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法

权利要求书

1.一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、计算车轮的实时滑移率s_ij和利用附着系数u_ij；

(1.1)、计算实时滑移率s_ij

sij=ωijr-vωijr---(1)]]>

其中，ω_ij表示各车轮转速，v表示车速，r表示车轮半径，ij∈{fl,fr,rl,rr}，分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右轮；

(1.2)、计算利用附着系数u_ij

uij=FxijFzij---(2)]]>

其中，F_xij、F_zij分别表示各车轮的纵向力和垂向力；

(2)、利用模糊路面识别算法计算电动汽车的最佳滑移率s_{opt_ij}和峰值附着系数μ_{max_ij}；

umax_ij=x1umax1+x2umax2+x3umax3+x4umax4+x5umax5+x6umax6x1+x2+x3+x4+x5+x6sopt_ij=x1sopt1+x2sopt2+x3sopt3+x4sopt4+x5sopt5+x6sopt6x1+x2+x3+x4+x5+x6---(3)]]>

其中，u_max1-u_max6和s_opt1-s_opt6分别是6种标准路面对应u-s曲线的峰值附着系数和最佳滑移率，x₁～x₆表示当前路面与6种标准路面的相似度权重系数；

(3)、计算车轮的期望转速ω_{ref_ij}；

ωref_ij=vr(1-sopt_ij)---(4)]]>

(4)、添加基本转矩T_{θ_ij}实现基本车速控制；

(4.1)、利用PID控制器计算整车力矩T；

T=kpe+ki∫ed(t)+kddedte=vref-v---(5)]]>

其中，k_p、k_i和k_d分别是PID控制器的比例参数、积分参数和微分参数，v_ref是车辆期望车速；

(4.2)、分配整车力矩T得到单个车轮的基本转矩T_{θ_ij}；

Tθ_ij=14T---(6)]]>

(5)、添加补偿转矩ΔT_{θ_ij}实现车轮转速控制；

对比各车轮的期望转速ω_{ref_ij}和实际轮速ω_ij，判断车轮是否处于滑移状态：

如果ω_ij＞ω_{ref_ij}时，车轮处于滑移状态，则需在基本转矩T_{θ_ij}的基础上添加额外的补偿转矩ΔT_{θ_ij}；

此时，添加的补偿转矩ΔT_{θ_ij}为：

ΔTθ_ij=kp_ijeij+ki_ij∫eijd(t)+kd_ijdeijdteij=ωref_ij-ωij---(7)]]>

当ω_ij≤ω_{ref_ij}时，车轮处于滑移状态，则此时添加的补偿转矩ΔT_{θ_ij}为零；

(6)、转矩合成；

T_{t_ij}＝T_{θ_ij}+ΔT_{θ_ij} (8)

(7)、整车力矩分配；

(7.1)、分配整车力矩，使车辆前轮和后轮的各自驱动转矩相等，即：

Tw_fr-Tw-fl=0Tw_rr-Tw_rl=0---(9)]]>

其中，T_{w_fr}、T_{w_fl}分别表示右前轮、左前轮驱动转矩；T_{w_rr}、T_{w_rl}分别表示右后轮和左后轮驱动转矩；

(7.2)、计算各车轮的轮毂电机的转矩；

Tw_fl=Tw_fr=min{Tt_fl,Tt_fr,Tmax}Tw_rl=Tw_rr=min{Tt_rl,Tt_rr,Tmax}---(10)]]>

其中，T_max为轮毂电机最大承受转矩；

(7.3)、将左前轮转矩T_{w_fl}、右前轮转矩T_{w_fr}、左后轮转矩T_{w_rl}以及右后轮转矩T_{w_rr}作为转矩指令值，输入到对应的轮毂电机，完成四轮轮毂电动汽车牵引力控制。