一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法.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CN109177745A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811138158.X(22)申请日2018.09.28(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人冷搏余卓平熊璐侯誉烨(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人叶敏华(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图1页(54)发明名称一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法(57)摘要本发明涉及一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，包括步骤：1、通过台架试验获取电机与电机控制器效率场，并计算驱动功率和回馈制动功率；2、根据步骤1得到的各转速下电机与电机控制器的系统功率获取电机转矩的函数，同时计算轮胎耗散能及轮胎利用率；3、计算轮胎的输出力矩的约束范围；4、考虑电机与电机控制器的系统功率、轮胎耗散能和轮胎利用率，建立不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数，结合输出力矩的约束范围进行求解，得到转矩分配结果。与现有技术相比，本发明具有车辆经济性好、稳定性高以及轮胎磨损小等优点。CN109177745ACN109177745A权利要求书1/3页1.一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)通过台架试验获取电机与电机控制器效率场，并计算驱动功率和回馈制动功率；2)将步骤1)得到的驱动功率和回馈制动功率拟合为关于电机转矩的函数，同时计算轮胎耗散能和轮胎利用率；3)计算轮胎的输出力矩的约束范围；4)根据步骤2)得到的驱动功率和回馈制动功率关于电机转矩的函数、轮胎耗散能和轮胎利用率，建立不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数，结合步骤3)得到的输出力矩的约束范围进行求解，得到转矩分配结果。2.根据权利要求1所述的一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，步骤1)具体包括以下步骤：11)对电机和电机控制器进行台架试验，获取电机驱动工作时各转矩、转速对应的电机驱动效率和电机控制器效率；12)对电机和电机控制器进行台架试验，获取电机回馈制动工作时各转矩、转速对应的电机发电效率和电机控制器效率；13)根据步骤11)结果，计算驱动功率Pdi；14)根据步骤12)结果，计算回馈制动功率Pbi。3.根据权利要求2所述的一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述的驱动功率Pdi的表达式为：式中，Tdi为电机驱动工作时的转矩，ni为转速，ηmdi、ηcdi分别为转矩Tdi、转速ni对应的电机驱动效率和电机控制器效率，i＝1,2,3,4分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；所述的回馈制动功率Pbi的表达式为：Pbi＝Tbi·ni·ηmbi·ηcbi式中，Tbi为电机回馈制动工作时的转矩，ηmbi、ηcbi分别为转矩Tbi、转速ni对应的电机发电效率和电机控制器效率。4.根据权利要求3所述的一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，步骤2)具体包括以下步骤：21)利用分段的多项式将步骤1)得到的各转速下电机与电机控制器的驱动功率、回馈制动功率拟合为关于电机转矩的函数；22)利用各车轮轮胎纵向力、侧向力、纵向滑移率和侧偏角计算轮胎耗散能；23)利用各车轮轮胎纵向力、侧向力、垂向力和轮胎-路面附着系数计算轮胎利用率。5.根据权利要求4所述的一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，步骤21)中，某一转速ni下电机与电机控制器的驱动功率、回馈制动功率与电机转矩Pi的关系式为：2CN109177745A权利要求书2/3页其中，adi,bdi,cdi,ddi,abi,bbi,cbi,dbi为拟合系数。6.根据权利要求5所述的一种考虑多目标的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，轮胎耗散能Edi的计算式为：Edi＝Fxi·si·ωi·r+Fyi·αi其中，Fxi,Fyi,si,αi分别为各车轮轮胎纵向力、侧向力、纵向滑移率和侧偏角，ωi为车轮转速，r为轮胎滚动半径；轮胎利用率Hi的计算式为：其中，Fzi和μi分别为各车轮轮胎垂向力和轮胎-路面附着系数。7.根据权利要求6所述的一种考虑多目标的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，步骤3)具体包括以下步骤：31)根据电机当前转速和外特性曲线，计算得到电机输出能力的范围约束；32)根据电机的转矩响应特性，计算在离散化控制中电机转矩变化的速率约束；33)根据轮胎垂向力和路面附着系数，计算当前路面运行的最大电机转矩约束；34)根据步骤31)得到的电机输出能力的范围约束、步骤32)得到的速率约束以