[发明专利]一种电动轮驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制方法

说明书

本发明公开了一种电动轮驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制方法，包括：对车辆行驶后的前轮差动力矩和维持稳定性所需的横摆力矩进行计算；判断车辆行驶过程中所属于的相平面控制区域，根据所述相平面控制区域确定差动转向的工作权重系数，通过所述工作权重系数对所述前轮差动力矩进行调整；对车辆行驶后的驱动力矩进行计算；根据车辆所属于的相平面控制区域，将所述驱动力矩、调整后的前轮差动力矩和所述横摆力矩分配到车轮并进行修正，将修正后的车轮需求力矩数据输出。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动轮驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制方法。

背景技术

电动轮独立驱动汽车省去了传统汽车的传动系统，动力直接由安装在车轮内或者轮边的轮毂电机或轮边电机提供以驱动车轮。电动轮驱动汽车结构简单，节省了空间，更易实现先进底盘动力学集成控制。

差动助力转向(Differential Drive Assist Steering,DDAS)技术即基于电动轮驱动汽车平台提出的一种转向助力新技术。差动助力转向充分利用电动轮驱动汽车各车轮转矩可独立控制的特点，利用左右前轮不同转矩产生的转矩差来实现对转向的助力。差动助力转向系统省去了传统助力转向系统助力输出部件，同时控制器可集成至整车控制器中，结构紧凑，占用空间小，降低了成本。

但差动助力转向系统执行器为左右前轮电机，与整车稳定性控制系统(VehicleStability Controller，VSC)部分执行机构相同，二者必定会相互干涉，同时差动助力转向在助力的同时势必为整车引入一个额外的横摆力矩，无疑会对整车的稳定性产生影响，在某些工况可能造成车辆失稳。所以必须对差动助力转向与驱动稳定性进行可靠的协调控制，使差动助力转向系统在不影响整车稳定性控制系统情况下提供稳定而可靠的助力。

现有的差动助力转向与稳定性协调控制方法主要是采用的后轮实时差动补偿横摆角速度的方法，但该方法未考虑到后轮实时差动对前轮路感造成的影响，也限制了差动助力转向功效的发挥，且该方法未考虑极限工况，事实上，在某些工况时，单靠后轮提供差动转矩已无法保证整车稳定性。

发明内容

本发明设计开发了一种电动轮驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制方法，本发明的目的是使差动助力转向系统在不影响整车稳定性控制系统情况下提供稳定而可靠的助力进而对车轮力矩进行分配。

本发明提供的技术方案为：

一种电动轮驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制方法，包括如下步骤：

对车辆行驶后的前轮差动力矩、维持稳定性所需的横摆力矩和驱动力矩进行计算；

判断车辆行驶过程中所属的相平面控制区域，根据所述相平面控制区域确定差动转向的工作权重系数，通过所述工作权重系数对所述前轮差动力矩进行调整；

根据车辆所属的相平面控制区域，将所述驱动力矩、调整后的前轮差动力矩和所述横摆力矩分配到车轮并进行修正，将修正后的车轮需求力矩数据输出；

其中，判断车辆行驶过程中所属的相平面控制区域，包括如下步骤：

步骤一、采集整车的横摆角速度ω_r，车速v，质心侧偏角β、质心侧偏角速度和路面附着系数μ；

步骤二、计算并进行如下判断：

如果则车辆状态属于稳定区；

如果则车辆状态属于协调控制区；

如果则车辆状态属于非稳定区；