[发明专利]一种用于四轮毂电机驱动电动汽车的分层系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种用于四轮毂电机驱动电动汽车的分层系统及控制方法，首先根据车速传感器、方向盘转角传感器、电子油门踏板和惯性测量单元计算出横摆力矩，作为横摆力矩决策层；再根据汽车纵向力约束、横摆力矩约束、路面所能提供的最大附着力、电机最大输出力矩的限制，计算出各个轮毂电机的目标转矩，作为目标优化分析层；最后，以当前路面将附着系数和车轮滑移率两个参数输入到路面附着系数估计模糊控制器中，得到与六种标准路面相似程度，进行加权平均后得到当前路面的附着系数估计值，作为路面附着系数监测层，本发明以整车稳定性为控制目标，根据运行工况合理分配电机转矩，提高车辆的操纵性、稳定性、经济性。

主权项

1.一种用于四轮毂电机驱动电动汽车的分层系统的控制方法，其特征在于，分层系统包括第一轮毂电机(1)、第二轮毂电机(2)、第三轮毂电机(3)和第四轮毂电机(4)，第一轮毂电机(1)、第二轮毂电机(2)、第三轮毂电机(3)和第四轮毂电机(4)分别通过第一电机控制器(5)、第二电机控制器(6)、第三电机控制器(7)和第四电机控制器(8)，第一电机控制器(5)、第二电机控制器(6)、第三电机控制器(7)和第四电机控制器(8)均连接整车控制器(14)，整车控制器(14)连接方向盘转角传感器(9)、电子油门踏板(10)、电子刹车踏板(11)、惯性测量单元(12)和车速传感器(13)；控制方法包括以下步骤：步骤一，通过车速传感器(13)、方向盘转角传感器(9)和电子油门踏板(10)联立二自由度车辆参考模型得到偏离理想运动状态的横摆角速度和质心侧偏角差值，再结合惯性测量单元(12)进行前馈补偿和最优反馈补偿，得到整车保持稳定所需的横摆力矩Mzd；步骤二，以横摆力矩Mzd为输入，联合考虑汽车纵向力约束、横摆力矩约束、路面所能提供的最大附着力、电机最大输出力矩的限制，以稳定性为目标进行二次规划求最优解，得出各个轮毂电机的目标转矩，通过CAN通信网络(15)发送到各个轮毂电机控制器中，实现稳定性控制；步骤三，以当前路面利用附着系数μ和车轮滑移率λ两个参数作为输入，输入到路面附着系数估计模糊控制器中，得到与六种标准路面相似程度ki，进行加权平均后得到当前路面的附着系数估计值μmax，然后将路面附着系数估计值μmax返回到步骤二作为下一次优化求解的限制条件。