[发明专利]车辆在变附着工况下力矩分配方法

说明书

车辆在变附着工况下力矩分配方法，属于新能源汽车车辆稳定性控制领域，为解决优化车辆力矩分配的问题，要点是步骤三：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，效果是提高车辆行驶的稳定性。

技术领域

本发明属于新能源汽车车辆稳定性控制领域，特别是针对汽车处于极限工况下实现车辆稳定性的直接横摆力矩控制器的设计方法。

背景技术

随着全球汽车保有量的迅速增加，频发的交通事故造成大量的人身伤亡和财产损失。所以汽车安全性问题一直是国内外各大汽车企业及科研院所研究的重点，致力于提高汽车的主动安全性。在高速大转向、高速移线、侧向风干扰等极限工况，汽车轮胎极易工作于非线性区域，车辆质心侧偏角迅速增大，横摆角速度响应呈现非线性变化，导致车辆偏离预定的行驶轨迹甚至失控，最终导致交通事故的发生。

汽车主动安全系统通过环境感知技术获取车辆周围信息环境以及通过传感器技术或软测量技术采集车辆状态信息，并将获得的车辆自身及周围的信息实时反馈给驾驶员，提高驾驶员行车时对危险的预判能力和争取更多避免交通事故的操纵反应时间，为汽车驾驶员创造安全的驾驶环境；此外，当车辆进入危险驾驶状态时主动安全系统提前采取干预措施，抵抗外界的干扰，提高行驶轨迹跟踪能力，保持车辆稳定行驶。直接横摆力矩控制作为一种主动安全控制技术，被应用到新能源汽车上。直接横摆力矩控制主要包括：车辆状态信息精确获取模块，车辆失稳判断模块，横摆力矩决策及分配模块。车辆状态信息精确获取模块是通过传感器或软测量的方法精确获取车辆状态信息。车辆失稳判断模块是根据车辆状态信息获取模块获得的车辆重要状态信息进行判断车辆是否失稳。横摆力矩决策及分配模块是根据横摆力矩控制器模块判断的失稳情况，是否进行主动控制，当提示车辆失稳，横摆力矩控制器起作用，产生用于修正车辆失稳的横摆力矩，然后进行力矩分配。失稳判断模块中如何精准确定失稳触发和结束判定时间以及如何提高误报和漏报率是进行极限工况下车辆失稳判据的技术难点。横摆力矩控制器设计中如何提高极限工况下控制器的鲁棒性、准确性以及如何实现车辆最优力矩分配是横摆力矩控制器设计的技术难点。

发明内容

为解决车辆力矩分配的问题，本发明提出一种车辆在变附着工况下力矩分配方法，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。

在一种方案中，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：