[发明专利]一种电动汽车自适应驱动防滑控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车自适应驱动防滑控制方法，包括：获取电机状态和车辆行驶状态；计算驱动轮实际滑转率和地面纵向附着系数；根据驱动轮实际滑转率和地面纵向附着系数计算车辆当前路面的最优滑转率；当实际滑转率大于最优滑转率一定范围时，对滑转驱动轮进行驱动防滑控制，采用滑模控制法+PI控制计算电机需求扭矩，并计算当前工况下每个轮毂电机最小与最大扭矩值对滑模控制法+PI控制得到的电机需求扭矩限值；否则根据请求扭矩计算电机输出扭矩。进而在驱动防滑控制时，计算车速协调因子进行车辆动力性与稳定性协同控制，可以有效解决驱动防滑控制系统中存在的路面适应性差、控制算法单一、依赖整车参数过多、控制鲁棒性差等问题。

技术领域

本发明涉及电动汽车驱动防滑控制技术领域，具体地涉及一种协同动力性与稳定性的电动汽车自适应驱动防滑控制方法及系统。

背景技术

汽车在行驶过程中对整车驱动力大小不仅取决于发动机或电机等动力源输出扭矩大小，而且受路面附着系数限制，当汽车在低附着路面(如冰雪、涉水路面等)起步、加速时，由于路面附着系数较小，路面所能提供给车轮的最大驱动力小，当动力源输出扭矩大于地面所能提供的最大驱动力时，车轮将会发生滑转，易导致车辆失稳甚至失控。另外轮毂电机的特性决定了其在低转速时能够达到峰值扭矩，导致轮毂电机驱动电动汽车在起步或者低速时相比于燃油车更容易打滑，驱动防滑控制作为车辆重要的主动安全技术之一，可以有效控制车轮在低附路面的滑转，提高车辆动力性及安全性。

近几年，为充分提高新能源汽车领域的动力性和安全性，国内一些学者对电动汽车驱动防滑控制系统展开了相关研究。如专利公布号为CN109515206A，公开了一种电动车辆的驱动防滑控制方法。该控制方法通过将车轮实时滑转率与滑转率预设值作为电机转矩控制条件，控制过程简单易行，没有考虑不同附着系数路面对车轮最优滑转率的影响，缺乏对不同道路的适应能力，另外仅采用PID控制，无法快速得到电机最优输出扭矩，并且车辆冲击较大。还有很多方法对整车参数依赖过多，受整车状态影响较大，控制算法复杂、鲁棒性差。本发明因而来。

发明内容

为了解决现有驱动防滑控制系统中存在的路面适应性差、控制算法单一、依赖整车参数过多、控制鲁棒性差等技术问题，本发明提供了一种协同动力性与稳定性的电动汽车自适应驱动防滑控制方法，可以有效解决驱动防滑控制系统中存在的路面适应性差、控制算法单一、依赖整车参数过多、控制鲁棒性差等问题。

本发明的技术方案是：

一种电动汽车自适应驱动防滑控制方法，包括以下步骤：

S01：获取电机状态和车辆行驶状态；

S02：根据电机状态和车辆行驶状态计算驱动轮实际滑转率和地面纵向附着系数；

S03：根据驱动轮实际滑转率和地面纵向附着系数计算车辆当前路面的最优滑转率；

S04：当实际滑转率大于最优滑转率一定范围时，对滑转驱动轮进行驱动防滑控制，计算电机需求扭矩，并计算当前每个电机最小与最大扭矩值，对计算的电机需求扭矩限值，得到每个电机驱动防滑控制时需求扭矩；否则根据请求扭矩计算电机输出扭矩。

优选的技术方案中，所述步骤S03中最优滑转率的计算方法包括：

S311：将实际滑转率与地面纵向附着系数分别对时间t求导，得到：

其中，w为电机的实际角速度值，R为车轮动态滚动半径，J_w为轮胎当量转动惯量，F_z为轮胎垂直载荷，T_m为电机需求扭矩，v为车辆实际车速；

S312：当du/dλ＝0时，所对应的车轮滑转率为最优滑转率。

优选的技术方案中，所述步骤S03中最优滑转率的计算方法包括：