一种多轮分布式混合动力系统驱动防滑控制方法.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CN109572447A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811417012.9B60W20/00(2016.01)(22)申请日2018.11.26(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人曾小华王振伟宋大凤钱琦峰张轩铭姜效望陈建新李晓建牛超凡高福旺(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60W10/08(2006.01)B60W30/02(2012.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多轮分布式混合动力系统驱动防滑控制方法(57)摘要本发明提出一种多轮分布式混合动力系统驱动防滑控制方法，旨在提高防滑控制方法在不同路面条件下应用的鲁棒性，包括以下步骤：首先，利用GPS卫星定位系统获取准确车速，作为滑转率计算的重要输入；其次，根据车轮车速与转速关系以及车轮力矩平衡方程，计算车轮滑转率与利用附着系数；然后，采用数据库路面识别方法获取车轮最优滑移率；最后，进行驱动防滑控制。CN109572447ACN109572447A权利要求书1/2页1.一种多轮分布式混合动力系统驱动防滑控制方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：步骤一：GPS卫星定位系统测量车速GPS接收机不断接收GPS的电文星历数据，运用设备预先设定好的算法解析数据，遵照NMEA-0183通讯协议输出GPS报文；然后，对报文的速度信息进行处理，运用经验模态分解处理方法对车辆速度进行五阶分解滤波；最后，将滤波的速度值按照规定通讯协议，以一定时间间隔送至中央处理单元，中央处理单元解析出车辆速度，作为驱动防滑控制模块的重要输入；步骤二：车轮实时滑转率与利用附着系数计算本发明研究对象为多轮分布式混合动力系统，共有8个电机分别驱动8个车轮；(1)汽车驱动过程中车辆实时纵向滑转率Si计算：式中，v表示车速，单位m/s；w表示驱动轮转速，单位为rad/s；i为驱动轮序号；r表示半径，单位m；(2)根据车轮力矩平衡方程，计算每个车轮利用附着系数μi：2式中，Ti表示每个电机的驱动转矩，单位Nm；I表示车轮转动惯量，单位为kg·m；FZ为垂向力，单位N；步骤三：路面识别与最优滑转率获取基于Burckhardt经验μ-S模型，其纵向附着系数与滑移率关系为：式中，C1、C2、C3分别表示不同路面条件下的特征参数，与驱动轮行驶的路面状态有关；本专利选择了7个典型路面的μ-S曲线形成数据库，分别为干沥青路面、干水泥路面、湿沥青大路面、湿沥青小路面、湿鹅卵石路面、积雪路面以及结冰路面；各路面的最优滑转率Sopt以及峰值附着系数μmax计算公式为：进一步地，将计算的每个车轮利用附着系数和当前滑转率下数据库路面数据进行比较，得到当前附着系数与各典型路面附着系数的相似度，相似度最高的典型路面作为识别到的路面；直接调用μ-S曲线数据库中识别路面的数据，用于车辆的防滑控制；步骤四：驱动防滑控制模块搭建首先进行防滑标志位的判断，当检测到车轮实时滑转率估计值大于当前路面最优滑转率，防滑标志位置1，车辆需要进行防滑控制；当检测到车轮实时滑转率估计值小于当前路面最优滑转率，防滑标志位置0，车辆不需要进行防滑控制；2CN109572447A权利要求书2/2页进一步地，当车轮防滑标志位为1时，车辆进行防滑转控制，按照公式(6)衰减需求转矩：Trq(n)＝Trq_down_C*Trqreq(n-1)(6)式中，Trqreq表示电机实际总转矩，单位Nm；Trqreq表示为车辆需求转矩，单位Nm；n表示当前时刻；Trq_down_C表示减矩系数；进一步地，当防滑标志位为0时，车辆不需要进行防滑控制，进行电机转矩恢复阶段，按照公式(7)计算电机转矩需求：Trq(n)＝min(Trq_up_C*(Trqreq(n)-Trq(n-1)),Trqreq(n))(7)式中，Trq_up_C表示增矩系数。3CN109572447A说明书1/4页一种多轮分布式混合动力系统驱动防滑控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种车辆防滑控制方法，尤其涉及一种多轮分布式混合动力系统的驱动防滑控制方法。背景技术[0002]多轮分布式混合动力系统具有简化底盘结构、提高传动效率、增强控制性能等多方面技术优势，已经成为电动汽车发展热点之一。从车辆行驶安全角度考虑，抑制驱动轮的过度滑转、实现车辆驱动防滑控制十分重要；然而，当前少有对多轮分布式混合动力系统的驱动防滑控制方法进行深入的研究。目前，驱动防滑的方法主要包括逻辑门限、PID控制、模糊控制、滑膜变结构控制等方法，其中，逻辑门限方法由于其控制原理简单，