四轮驱动电动汽车电子差速控制方法及系统.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CN110667402A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910987178.2(22)申请日2019.10.17(71)申请人清华大学苏州汽车研究院（吴江）地址215200江苏省苏州市吴江区联杨路139号(72)发明人马孜立朱江(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴丁浩秋(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图2页(54)发明名称四轮驱动电动汽车电子差速控制方法及系统(57)摘要本发明公开了一种四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，包括：根据车轮转角和轮胎侧偏角分别计算两前轮转向半径和两后轮转向半径；根据参考车速和得到的两前轮转向半径和两后轮转向半径分别计算四个车轮的目标轮速；实时监控四轮实际轮速和目标轮速的差异，通过乘以预设的扭矩修正比例系数确定各轮输出修正反馈扭矩，对输出扭矩进行修正；将内侧驱动轮减去扭矩差，外侧驱动轮加上扭矩差，同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩，得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩。适用于四轮独立驱动电动汽车，每个驱动轮转向半径和目标扭矩独立计算，能进行快速和精准的扭矩控制，引入轮胎侧偏角参与计算，提高了精度。CN110667402ACN110667402A权利要求书1/4页1.一种四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：根据车轮转角和轮胎侧偏角分别计算两前轮转向半径和两后轮转向半径；S02：根据参考车速和得到的两前轮转向半径和两后轮转向半径分别计算四个车轮的目标轮速；S03：实时监控四轮实际轮速和目标轮速的差异，通过预设的扭矩修正比例系数确定各轮输出修正反馈扭矩，对输出扭矩进行修正；S04：将内侧驱动轮减去扭矩差，外侧驱动轮加上扭矩差，同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩，得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩。2.根据权利要求1所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，其特征在于，所述步骤S01之前还包括，当方向盘转角绝对值大于阈值时，进行电子差速控制。3.根据权利要求1所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，其特征在于，所述步骤S01中，在计算两前轮转向半径时，将车辆简化为内侧前轮、后轮二自由度模型和外侧前轮、后轮二自由度模型，则前内轮转向半径：前外轮转向半径：在计算后轮转向半径时，参考前轮简化后的二自由度模型，则后内轮转向半径：后外轮转向半径：其中，L为轴距，δfl为前内轮转角，δfr为前外轮转角，αfl为前内轮侧偏角，αfr为前外轮侧偏角，αrl为后内轮侧偏角，αrr为后外轮侧偏角。4.根据权利要求3所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，其特征在于，所述步骤S02中计算四个车轮的目标轮速包括：正常差速转向时，所有车轮都处于滚动状态，每个车轮滚动的时间都是一样的，可知车速和转向半径是成比例的，即：vfl+vfr＝2vref,vrl+vrr＝2vref(9)；其中，vfl，vfr，vrl，vrr分别为前轮内外侧轮速和后轮内外侧轮速，vref为参考车速；得到四个车轮的目标轮速：2CN110667402A权利要求书2/4页5.根据权利要求4所述的四轮驱动电动汽车电子差速控制方法，其特征在于，所述步骤S04包括：轮毂电机前后轴分配的扭矩分别为TFa和TRa，车辆转向时内外轮扭矩差为：前轴：后轴：其中，K(vref,δ)为左右驱动轮的转矩比，B为前轴Bf或后轴Br轮距，h为车辆质心到地面的高度，g为重力加速度，δ为前轮转向角；将内侧驱动轮减去扭矩差，外侧驱动轮加上扭矩差，同时各自加上基于目标轮速修正的反馈扭矩，得到前后轴内外侧驱动轮实际转矩为：TFa_i＝TFa-ΔTFa_Diff+TFa_i_mod(15)TFa_o＝TFa+ΔTFa_Diff+TFa_o_mod(16)TRa_i＝TRa-ΔTRa_Diff+TRa_i_mod(17)TRa_o＝TRa+ΔTRa_Diff+TRa_o_mod(18)其中，TFa_i_mod为前内轮基于目标轮速修正的反馈扭矩，TFa_o_mod为前外轮基于目标轮速修正的反馈扭矩，TRa_i_mod为后内轮基于目标轮速修正的反馈扭矩，TRa_o_mod为后外轮基于目标轮速修正的反馈扭矩。6.一种四轮驱动电动汽车电子差速控制系统，其特征在于，包括：车轮转向半径计算模块，根据车轮转角和轮胎侧偏角分别计算两前轮转向半径和两后轮转向半径；车轮目标轮速计算模块，根据参考车速和得到的两前轮转向半径和两后轮转向半径分别计算四个车轮的目标轮速；输出扭矩修正模块，实时监控四轮实际轮速和目标轮速的差异，通过乘以预设的扭矩修正比例系数确定各轮输出修正反馈扭矩，对输出扭矩进行修正；驱动轮实际转矩输出模块，