四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法.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CN110293853A(43)申请公布日2019.10.01(21)申请号201910602546.7(22)申请日2019.07.05(71)申请人大连理工大学地址116023辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人郭烈岳明李琳辉赵一兵许林娜冯金盾(74)专利代理机构大连智高专利事务所(特殊普通合伙)21235代理人刘斌(51)Int.Cl.B60L15/28(2006.01)权利要求书5页说明书13页附图1页(54)发明名称四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法(57)摘要四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，属于新能源汽车控制领域，为了解决FWID-EV在转向下的动力性和稳定性的问题，模糊控制器以模糊控制算法进行车辆转向角、转角变化量的模糊分类，得到调整驱动力矩；由调整驱动力矩对初始驱动力矩进行调整，得到修正的驱动力矩；修正的驱动力矩作为最优力矩分配控制器的输入，且最优力矩分配控制器执行最优力矩分配算法，以确定分配给四个车轮的力矩；效果是能够实现更符合转弯实际车轮力矩分配。CN110293853ACN110293853A权利要求书1/5页1.一种四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：模糊控制器以模糊控制算法进行车辆转向角、转角变化量的模糊分类，得到调整驱动力矩；由调整驱动力矩对初始驱动力矩进行调整，得到修正的驱动力矩；修正的驱动力矩作为最优力矩分配控制器的输入，且最优力矩分配控制器执行最优力矩分配算法，以确定分配给四个车轮的力矩；其中，最优力矩分配算法的目标函数的第一项是车辆需求横摆力矩与车辆转向的实际横摆力矩之间的差值，而车辆需求横摆力矩是所述的修正的驱动力矩，目标函数的第二项是轮胎利用率。2.如权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：最优力矩分配算法的执行步骤是：构造目标函数，建立约束条件，求解并进行最优力矩分配。3.如权利要2所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：约束条件的第一项是四个车轮的滑移率，约束条件的第二项是电机的扭矩转速特性，约束条件的第三项是轮胎力。4.如权利要2所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：由目标函数和约束条件得到二次规划标准式，用有效集法对其进行求解，并在求解中构造几何序列对其逼近。5.如权利要1所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：驾驶员速度模型选用PID闭环反馈模型作为驾驶员闭环控制器，跟随驾驶员需求的理想车速，控制输入为车辆实际车速和理想车速间的差，控制输出为油门开度，通过速度差值与驾驶员反应时间决策出油门开度，连接油门工作特性表，输出当前所需输出驱动力矩为初始力矩。6.如权利要1所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：模糊控制器以模糊控制算法进行车辆转向角、转角变化量的模糊分类，得到调整驱动力矩的方法是：对四轮独立驱动电动汽车的驾驶转角信号进行采集，得出前轮转角以及前轮转角变化率的取值范围，将前轮转角论域取为[-60，60]，规定车轮左转向时为正，右转向时为负；前轮转角的模糊论域是[-60，-40，-20，0，20，40，60]，其被定义为7个模糊子集[NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB]，NB表示前轮转角在-60度左右，NM表示前轮转角在-50～-30度之间，NS表示前轮转角在-30～-10度，ZO表示前轮转角在-10～10度之间，PS表示前轮转角在10～30度之间，PM表示前轮转角在30～50度之间，PB表示前轮转角在60度左右；前轮转角变化率的模糊论域范围为[0，1]，模糊语言子项定义为[FA，MI，SL，ZO]，FA表示前轮转角变化率绝对值在0.75～1之间，MI表示前轮转角变化率绝对值在0.5～0.75之间，SL表示前轮转角变化率绝对值在0.25～0.5之间，ZO表示前轮转角变化率绝对值在0～0.25之间；模糊控制器的输出为左前轮和右前轮的纵向转矩差，将其论域定为[-8080]，其模糊语2CN110293853A权利要求书2/5页言表示为[NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB]，模糊规则见下表；由模糊规则得到调整驱动力矩。7.如权利要6所述的四轮独立驱动电动汽车转向工况下的力矩分配方法，其特征在于：汽车左前轮与右前轮产生的力矩差为：式中：Tc1为左轮的驱动力矩，Tc2为右轮的驱动力矩，Td1为左轮的转向驱动力矩，Td2为右轮的转向驱动力矩，Fx1为左轮的驱动力，Fx2为右轮的驱动力，lc为左右车轮的轮距，r为车轮半径；汽车在转向工况下，若汽车外侧车轮的转矩大于内侧车轮转矩，在整个转向过程中按下式对所述原始驱动力矩进行修