一种轮毂电机车辆失效控制方法及整车控制器.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CN110481338A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910667217.0(22)申请日2019.07.23(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人付翔刘道远张强辉裴健吴森(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231代理人赵泽夏(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60L3/00(2019.01)权利要求书4页说明书11页附图9页(54)发明名称一种轮毂电机车辆失效控制方法及整车控制器(57)摘要本发明涉及轮毂电机车辆失效控制技术领域，公开了一种轮毂电机车辆失效控制方法，包括以下步骤：根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式；进入两驱模式时进行纵向驱动力的分配：根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器，计算期望横摆力矩；结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数；采用根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配；结合所述驱动模式以及纵向驱动力的分配结果对车辆进行失效控制。本发明提供的轮毂电机车辆失效控制方法能够在保证汽车安全行驶的前提下发挥剩余动力性，保证汽车在电机失效状态下安全行驶。CN110481338ACN110481338A权利要求书1/4页1.一种轮毂电机车辆失效控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式；进入两驱模式时进行纵向驱动力的分配：根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器，计算期望横摆力矩；结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数；采用根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配；结合所述驱动模式以及纵向驱动力的分配结果对车辆进行失效控制。2.根据权利要求1所述的轮毂电机车辆失效控制方法，其特征在于，根据轮毂电机的失效状态选择驱动模式，具体为：如果轮毂电机的失效个数为一个，则控制与失效轮毂电机同轴异侧的轮毂电机停止运行，然后进入两驱模式；如果同轴异侧的两个轮毂电机失效，则进入两驱模式；如果异轴异侧的两个轮毂电机失效，则进入两驱模式；如果同侧的两个轮毂电机失效，则进入停车模式；如果轮毂电机的失效个数为三个或三个以上，则进入停车模式。3.根据权利要求1所述的轮毂电机车辆失效控制方法，其特征在于，根据二阶滑模控制方法建立横摆力矩控制器，计算期望横摆力矩，具体为：以横摆力矩作为二阶滑模的控制变量，以实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值以及实际质心侧偏角与期望质心侧偏角的差值作为二阶滑模的输入变量，以控制权重系数作为二阶滑模的变量控制参数，建立横摆力矩控制器：M＝ξΔγ+(1-ξ)Δβ＝ξ(γtarget-γ)+(1-ξ)(βtarget-β)其中，M为所述横摆力矩，γ为实际质心侧偏角，β为实际横摆角速度，γtarget为期望质心侧偏角，βtarget为期望横摆角速度，Δγ为实际质心偏侧角与期望质心偏侧角的差值，Δβ为实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值，ξ为控制权重系数；获取车辆运动学公式：其中，m为整车质量，vx为车辆纵向速度，为实际质心偏侧角变化率，Fyf为前轴侧向力，Fyr为后轴侧向力，为期望质心侧偏角变化率，α为轮胎侧偏角，Mtarget为期望横摆力矩；获取二阶滑模趋近律：其中，ε为趋近律参数；结合所述横摆力矩控制器、运动学公式以及二阶滑模趋近律，得到期望横摆力矩：其中，为期望横摆角速度变化率，δ为前轴转向轮转角，2CN110481338A权利要求书2/4页kf为前轴侧偏刚度，kr为后轴的侧偏刚度，lf为前轴到质心的距离，lr为后轴到质心的距离，IZ为横摆转动惯量。4.根据权利要求3所述的轮毂电机车辆失效控制方法，其特征在于，结合驾驶员意图参数和车辆姿态参数设定分配权重系数，具体为：计算动力性权重系数和稳定性权重系数：其中，HF为所述动力性权重系数，HM为所述稳定性权重系数，ki均为大于零的常数，i＝1,2,3…,8；轮毂电机的失效个数为一个，选择所述动力性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数；同轴异侧的两个轮毂电机失效，选择所述动力性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数；异轴异侧的两个轮毂电机失效，选择所述稳定性权重系数作为所述约束条件的分配权重系数。5.根据权利要求4所述的轮毂电机车辆失效控制方法，其特征在于，根据所述期望横摆力矩和分配权重系数进行纵向驱动力的分配，具体为：Y＝BXY＝[Fd,Myaw]其中，X为分配前各车轮的纵向驱动力矩矩阵，Y为分配后各车轮的纵向驱动力及横摆力矩阵，B为分配矩阵，Fd为实际纵向驱动力，Myaw为实际横摆力矩，tf为前轮轮距；设置约束条件计算各车轮的纵向驱动力：其中，Ω为约束参数，Hy为分配权重系数，Ytarget为