[发明专利]车辆在变附着工况下力矩分配方法

权利要求书

1.一种车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对车辆关键参数进行采集，并输入到车辆参考模型中得到期望的横摆角速度和质心侧偏角；

步骤二：判断车辆稳定性，失稳情况下执行步骤三；

步骤三：以测量得到的实际横摆角速度和质心侧偏角与期望的横摆角速度和质心侧偏角作为运动跟踪控制器的输入，根据横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差，决策出用于修正车辆失稳的附加横摆力矩；

步骤四：根据驾驶员意图确定车辆行驶的驱动力矩；

步骤五：在变附着工况下对力矩分配；步骤一的车辆参考模型的是基于侧向和横摆两个方向的车辆二自由度车辆模型：

车辆在稳态条件下带入上式得：

根据所述车辆参考模型得到期望横摆角速度和期望质心侧偏角的方法是：

(1)期望横摆角速度

期望横摆角速度受路面附着条件的限制：

综上期望横摆角速度满足以下关系：

γ_d＝min(γ_d|,γ_max)sign(γ_d) (8)

(2)期望质心侧偏角

受路面附着条件的限制，满足以下条件：

β_max＝arctan(0.02μg) (10)

综上期望质心侧偏角满足以下关系：

β_d＝min(β_d|,β_max)sign(β_d) (11)

m：整车质量，v_x：纵向车速，β：质心侧偏角，γ：横摆角速度，k_f：前轴侧偏刚度，k_r：后轴侧偏刚度，a：前轴至质心的距离，b：后轴至质心的距离，L：轴距，δ：前轮转角，β_d：期望质心侧偏角，β_max：最大质心侧偏角γ_d：期望横摆角速度，γ_max：最大横摆角速度，K：稳定性因数，μ：路面附着系数，g：重力加速度，I_z：绕z轴转动惯量；步骤二采用模型-相平面的方法对横摆角速度和质心侧偏角进行联合失稳判断，横摆角速度采用模型法进行判断，质心侧偏角采用相平面法进行判断；步骤四驱动力矩决策采用PI控制算法，实现汽车的实际车速与驾驶员预期的目标车速的偏差的控制，决策出维持达到目标车速所需的总驱动力矩，其计算公式为：

T_req＝K_speed[k_p(u-u_d)+k_i∫(u-u_d)dt] (15)

式中：u：汽车实际车速，u_d：驾驶员预期目标车速，K_speed：速度系数，k_p：比例系数，k_i：积分系数，T_req：总驱动力矩；步骤五力矩分配器以四个轮胎的附着利用率之和最小为目标函数：

F_xi：各轮胎纵向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，F_zi：各轮胎垂向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，F_yi：各轮胎侧向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，d：轮距，T_max：电机输出最大转矩，R：车轮半径，μ：路面附着系数；路面识别估计器对路面进行实时估计：基于Burckhardt模型提供的标准路面μ-s曲线，采用模糊控制的算法进行实现路面识别，以车轮滑移率和车轮利用附着系数为输入量，路面权重系数ξ为输出量，输入量的论域选择为[0,1]，输出量的论域选择为[0,1]，滑移率的模糊语言为S，M，B，利用附着系数的模糊语言为RS1，RS2，RS3，RS4，RS5，RS6，RS7，RS8，RS9，输出量ξ的模糊语言为DS，MS，S，VS，确定输入量和输出量隶属度函数；根据模糊控制器，确定路面的权重系数，并根据以下公式确定估计路面的峰值附着系数作为路面附着系数：

k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆、k₇、k₈、k₉：分别为冰、雪、湿鹅卵石、砾石、土路、湿沥青、干水泥、干沥青路面的相似权重，μ₁、μ₂、μ₃、μ₄、μ₅、μ₆、μ₇、μ₈、μ₉：分别为冰、雪、湿鹅卵石、砾石、土路、湿沥青、干水泥、干沥青路面的附着系数，μ_opt：估计路面峰值附着系数。