[发明专利]一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法

摘要

本发明公开了一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，通过模糊路面识别算法来获取车轮最佳滑移率，从而实现电动汽车牵引力的控制策略；具体讲，通过最佳滑移率计算期望的车轮转速，再对各车轮当前转速进行判断，确定是否需要减小牵引力；最后通过补偿转矩和基本转矩合成得到单轮转矩，再进行整车转矩分配，最终使四轮均获得合理的驱动转矩，从而避免了电动汽车非期望横摆运动的出现，且更好地保证车辆行驶稳定；本发明采用的牵引力控制策略的加速性能更好。

主权项

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sij和利用附着系数uij；(1.1)、计算实时滑移率sijsij=ωijr-vωijr---(1)]]>其中，ωij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uijuij=FxijFzij---(2)]]>其中，Fxij、Fzij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sopt_ij和峰值附着系数μmax_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，umax1‑umax6和sopt1‑sopt6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ωref_ij；ωref_ij=vr(1-sopt_ij)---(4)]]>(4)、添加基本转矩Tθ_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，kp、ki和kd分别是PID控制器的比例参数、积分参数和微分参数，vref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Tθ_ij；Tθ_ij=14T---(6)]]>(5)、添加补偿转矩ΔTθ_ij实现车轮转速控制；对比各车轮的期望转速ωref_ij和实际轮速ωij，判断车轮是否处于滑移状态：如果ωij＞ωref_ij时，车轮处于滑移状态，则需在基本转矩Tθ_ij的基础上添加额外的补偿转矩ΔTθ_ij；此时，添加的补偿转矩ΔTθ_ij为：ΔTθ_ij=kp_ijeij+ki_ij∫eijd(t)+kd_ijdeijdteij=ωref_ij-ωij---(7)]]>当ωij≤ωref_ij时，车轮处于滑移状态，则此时添加的补偿转矩ΔTθ_ij为零；(6)、转矩合成；Tt_ij＝Tθ_ij+ΔTθ_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，Tw_fr、Tw_fl分别表示右前轮、左前轮驱动转矩；Tw_rr、Tw_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，Tmax为轮毂电机最大承受转矩；(7.3)、将左前轮转矩Tw_fl、右前轮转矩Tw_fr、左后轮转矩Tw_rl以及右后轮转矩Tw_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。