[发明专利]考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法，该系统包括电机控制器、驾驶员意图力矩获取单元、路面附着系数估计单元和驱动防滑控制单元，所述的电机控制器连接分布式驱动电动汽车的4个车轮的驱动电机，所述的驾驶员意图力矩获取单元和路面附着系数估计单元均连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元连接电机控制器；所述的路面附着系数估计器获取车轮路面峰值附着系数，所述的驾驶员意图力矩获取单元获取驾驶员意图力矩，所述的驱动防滑控制器根据路面峰值附着系数和驾驶员意图力矩进行控制并输出控制力矩至电机控制器。与现有技术相比，本发明综合考虑驾驶员意图，防滑控制效果好。

技术领域

本发明涉及一种分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法，尤其是涉及一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法。

背景技术

驱动防滑控制系统作为车辆主动安全的基本系统之一，一直是车辆动力学研究的热点。统计表明车辆在起步和加速过程中，如果路面附着系数较小，驱动力过大会造成驱动轮产生过度滑转，不但降低了车辆的驱动性能，前轮驱动的情况下滑转造成失控，后轮驱动的滑转造成甩尾。尤其是在雨雪冰雹路冻上，以及车辆转弯情况下，车轮滑转极易造成车辆失稳，最终引起交通事故。驱动防滑控制系统根据车辆的行驶工况，通过适当的控制算法使车辆在恶劣路况或复杂工况下也能获得较大纵向驱动力以及横向附着力，改善汽车在极限工况下的稳定性控制效果。

驱动防滑控制现阶段的方法有逻辑门限值控制、PID控制、模糊控制、最优控制、神经网络控制、滑模变结构控制等各种控制策略，各有其优缺点。

(1)逻辑门限值控制不涉及被控系统的具体数学模型，便于实现对非线性系统的控制，但是它的控制逻辑比较复杂，波动较大。

(2)PID控制可以将滑转率控制到设定值，但是要求在不同路面上的设置不同参数，因此也就需要PID控制可以实现在线自适应调整。

(3)模糊控制通过模糊推理，进行判断决策，达到控制效果。但是该方法模糊控制规则的建立较为困难，调试难度也大。

(4)最优控制按照最优原理来求解驱动防滑控制系统的最优指标，其效果依赖于系统的数学模型精度，在实际应用中较难实现。

(5)滑模变结构控制使得系统控制变量的相轨迹可以沿切换线滑向控制目标，这种控制方法具有较强的鲁棒性，但是在滑模面附近，控制力矩会产生高频抖动。

另外，现有方法中通常采用分层控制算法，其中分配层给出分配力矩，驱动防滑控制系统输出控制力矩，因而需要设置控制算法介入机制来判断何时通过分配力矩控制驱动电机，何时通过接入防滑控制系统来控制驱动电机，从而控制效率较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，该系统包括电机控制器，所述的电机控制器连接分布式驱动电动汽车的4个车轮的驱动电机，该系统还包括驾驶员意图力矩获取单元、路面附着系数估计单元和驱动防滑控制单元，所述的驾驶员意图力矩获取单元和路面附着系数估计单元均连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元连接电机控制器；

所述的路面附着系数估计单元获取车轮路面峰值附着系数，所述的驾驶员意图力矩获取单元获取驾驶员意图力矩，所述的驱动防滑控制单元根据路面峰值附着系数和驾驶员意图力矩进行控制并输出控制力矩至电机控制器。

所述的驾驶员意图力矩获取单元包括用于测量加速踏板位置的位置传感器和驾驶员意图力矩计算器，所述的驾驶员意图力矩计算器根据位置传感器测量的加速踏板运动位移计算得到驾驶员意图力矩T_d。