一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法.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CN110371106A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910596951.2(22)申请日2019.07.04(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人段敏刘志尚张恒(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人周婷(51)Int.Cl.B60W30/045(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法(57)摘要本发明公开了一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，包括：确定横摆力矩控制策和驱动力分配控制器，根据汽车转向工况，实时分配驱动力矩；确定EPS主动控制策略，当汽车出现不足转向或过度转向工况时，根据控制模式调节助力扭矩。提供了一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，采用直接横摆力矩控制的方法减少差速助力转向和EPS对汽车转向带来的不稳定性，从而保证汽车稳定行驶。CN110371106ACN110371106A权利要求书1/2页1.一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，包括：确定横摆力矩控制策和驱动力分配控制器，根据汽车转向工况，实时分配驱动力矩；确定EPS主动控制策略，当汽车出现不足转向或过度转向工况时，根据控制模式调节助力扭矩。2.根据权利要求1所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，所述驱动力分配控制器采取PID控制。3.根据权利要求2所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，所述驱动力分配控制器具体包括：输入为总驱动力矩和附加横摆力矩，将参考横摆角速度与实际测得的横摆角速度的差值作为输出的补偿横摆力矩，并以扭矩的形式对称地分布到左右驱动电机上。4.根据权利要求3所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，所述参考横摆角速度根据线性二自由度单轨模型进行确定。5.根据权利要求4所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，所述线性二自由度单轨模型满足：式中：β为质心侧偏角；r为横摆角速度；Cf、Cr分别为前、后轮侧偏刚度；IZ为汽车绕z轴的转动惯量；If、Ir分别为前、后轴到质心的距离；δf为前轮转角；Mt轮胎变形时的回复力矩，Mz为车轮回正力矩，V为车辆行驶速度。6.根据权利要求5所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，所述参考横摆角速度的计算方法为：式中，τe为时间常数，δsw为转向盘转角，rss为横摆角速度稳态增益。7.根据权利要求6所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，横摆角速度稳态增益的确定方法为：汽车匀速转向时满足则根据线性二自由度单轨模型可以得到：8.根据权利要求7所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，当转向的侧向加速度大于0.4g时，参考横摆角速度需满足：式中，μ为轮胎与地面附着系数，g为重力加速度。2CN110371106A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，还包括：当附加横摆力矩ΔM＝0时，驱动力分配按照平均分配满足：式中，FL、FR分别为左、右侧前轮驱动力；fL、fR分别为左、右侧后轮驱动力；F总为车辆总驱动力；bf、br分别为前轮、后轮轴距。10.根据权利要求1所述的基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法，其特征在于，助力扭矩具体的调节方法为：当不足转向时，判断控制模式为基本助力控制模式，则增加助力扭矩；判断控制模式为回正控制模式，则减小助力扭矩；当过度转向时，判断控制模式为基本助力控制模式，则减小助力扭矩；判断控制模式为回正控制模式，则增加助力扭矩。3CN110371106A说明书1/6页一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法技术领域[0001]本发明涉及汽车操纵稳定性仿真技术领域，具体涉及一种基于四轮独立驱动电动汽车的转向稳定性方法。背景技术[0002]能源短缺与环境污染给人类带来的压力越来越大，电动汽车的发明与普及符合当今人类社会和平与发展的主题，也符合我国可持续发展战略中创建资源节约型、环境友好型社会的主题，而四轮独立驱动电动汽车技术以其四轮驱动力矩单独可控、操纵灵活的优点使其综合性能和相应产品在电动汽车领域颇有竞争力。四轮独立驱动电动汽车在低速时，转弯半径更小，更灵活，更轻便；高速时，回正性好，有一定的路感。这是电动汽车对转向的基本要求。但通过大量仿真试验可以看出，在EPS系统和差动助力转向共同控制下的电动汽车转向时，无论高速还是低速，同不加任何控制的汽车相比，都具有更小的转弯半径，适当的过多转向特性，更灵活的操纵特