分布式驱动车辆的转矩分配控制方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111806248A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010544146.8(22)申请日2020.06.15(71)申请人江苏理工学院地址213001江苏省常州市中吴大道1801号(72)发明人刘澄赵景波杭志成朱梁鹏(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人张励(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)权利要求书3页说明书15页附图4页(54)发明名称分布式驱动车辆的转矩分配控制方法和系统(57)摘要本发明提供了一种分布式驱动车辆的转矩分配控制方法和系统，其中，所述控制方法包括：实时获取车辆驾驶员的驾驶信息、车辆的行驶信息和车辆行驶路面的路面信息；根据驾驶信息得到车辆驾驶员的驾驶意图；根据驾驶意图得到车辆的行驶工况；对应行驶工况设定车辆转矩分配的控制函数；采用粒子群优化算法根据控制函数、驾驶信息、行驶信息和路面信息对车辆转矩进行分配，以控制车辆的车轮驱动电机。本发明能够保证车辆在稳定的前提下达到最优的驱动能效转矩分配控制，从而能够提升分布式驱动车辆的节能性能，同时能够适用于前后轴车轮具有不同构型的驱动电机的车辆，具有较为广泛的适应性。CN111806248ACN111806248A权利要求书1/3页1.一种分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时获取所述车辆驾驶员的驾驶信息、所述车辆的行驶信息和所述车辆行驶路面的路面信息；根据所述驾驶信息得到所述车辆驾驶员的驾驶意图；根据所述驾驶意图得到所述车辆的行驶工况；对应所述行驶工况设定所述车辆转矩分配的控制函数；采用粒子群优化算法根据所述控制函数、所述驾驶信息、所述行驶信息和所述路面信息对所述车辆转矩进行分配，以控制所述车辆的车轮驱动电机。2.根据权利要求1所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，其中，所述驾驶信息包括方向盘转角、加速踏板开度、加速踏板开度变化率，所述行驶信息包括所述车辆的实际车速、实际加速度、实际轮速、实际横摆角速度和实际质心侧偏角，所述路面信息包括路面附着系数。3.根据权利要求2所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，其中，所述驾驶意图包括转向意图和加速意图，所述行驶工况包括转向行驶工况、加速直线行驶工况和匀速直线行驶工况。4.根据权利要求3所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，根据所述驾驶信息得到所述车辆驾驶员的驾驶意图，根据所述驾驶意图得到所述车辆的行驶工况，包括：根据所述方向盘转角判断所述车辆驾驶员是否有所述转向意图；若所述车辆驾驶员有所述转向意图，则判断所述车辆处于所述转向行驶工况；若所述车辆驾驶员没有所述转向意图，则根据所述加速踏板开度和所述加速踏板开度变化率判断所述车辆驾驶员是否有所述加速意图；若所述车辆驾驶员有所述加速意图，则判断所述车辆处于所述加速直线行驶工况；若所述车辆驾驶员没有所述加速意图，则判断所述车辆处于所述匀速直线行驶工况。5.根据权利要求4所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，其中，所述转向行驶工况的车辆转矩分配的控制函数为：minJ(kr,kl)＝ηsJs+(1-ηs)Je其中，Js和Je分别为所述车辆稳定性控制函数和所述车辆能效最优控制函数，kl和kr分别为所述车辆前轴左右轮电机的转矩分配系数，d为所述车辆前轴左右轮轮距，R为所述车辆车轮半径，Ti(i＝1,2,3,4)分别为所述车辆左前、右前、左后和右后轮电机转矩，ΔMZ为附加横摆力矩，Ttot为纵向行驶所需的整车驱动力矩，ni(i＝1,2,3,4)为所述车辆左前、右前、2CN111806248A权利要求书2/3页左后和右后轮电机转速，μ为所述路面附着系数，Φi(i＝1,2,3,4)为所述车辆左前、右前、左后和右后轮负荷率，ηs为稳定性权重系数。6.根据权利要求5所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，其中，所述加速直线行驶工况的车辆转矩分配的控制函数为：其中，Pout为所述车辆车轮电机的总功率，ηi(i＝1,2,3,4)为所述车辆左前、右前、左后和右后轮电机效率，当加速路径系数ρ和所述车辆前轴车轮电机的转矩分配系数k选定时，Pout的值仅与时间t有关，amax为所述车辆最大加速度，amax＝min(aTmax,aμmax)，aTmax为所述车辆车轮电机所能提供的最大加速度，aμmax为在路面附着系数为μ的路面上的车辆所能达到的最大加速度。7.根据权利要求6所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，其中，所述匀速直线行驶工况的车辆转矩分配的控制函数为：8.根据权利要求7所述的分布式驱动车辆的转矩分配控制方法，其特征在于，采用粒子群优化算法