多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法.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CN108340967A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810157011.9(22)申请日2018.02.24(71)申请人北京航天发射技术研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号申请人中国运载火箭技术研究院(72)发明人杨松樸骆志伟宫佳鹏何刚赵志刚赵晶付进军韦学中(74)专利代理机构北京国之大铭知识产权代理事务所(普通合伙)11565代理人朱晓蕾(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法(57)摘要本发明具体地公开了多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，包括：步骤1，车辆转向时为车轮分配初步驱动力矩；步骤2，计算理想横摆角速度和理想质心侧偏角；步骤3，通过理想横摆角速度和实时横摆角速度得到横摆角速度差值；通过理想质心侧偏角和实时质心侧偏角得到质心侧偏角差值；步骤4，如果横摆角速度差值过大或者质心侧偏角差值过大，则执行步骤5，否则返回步骤2；步骤5，利用计算的最终驱动力矩驱动电动车辆；然后返回步骤2。在对多轮独立驱动电动车转向时的关键参数的控制基础上，本发明兼顾了车轮滑转状态管理，实现了车辆横摆稳定性的控制，从而能够有效保障汽车行驶过程中的侧向稳定性。CN108340967ACN108340967A权利要求书1/2页1.多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：该控制方法包括如下步骤，步骤1，在多轮独立驱动电动车辆转向时，为电动车辆的各车轮分别分配初步驱动力矩；步骤2，获取电动车辆的实时车速、实时转向角、实时横摆角速度及实时质心侧偏角，并读取整车结构参数；再通过所述整车结构参数、所述实时车速及所述实时转向角得到电动车辆的理想横摆角速度和理想质心侧偏角；步骤3，将所述理想横摆角速度与所述实时横摆角速度做差计算，以得到横摆角速度差值；将所述理想质心侧偏角与所述实时质心侧偏角做差计算，以得到质心侧偏角差值；步骤4，如果所述横摆角速度差值的绝对值大于第一阈值或所述质心侧偏角差值的绝对值大于第二阈值，则执行步骤5，否则返回步骤2；步骤5，利用所述实时转向角、所述横摆角速度差值及所述质心侧偏角差值计算附加横摆力矩，将所述附加横摆力矩与所述初步驱动力矩叠加，以得到最终驱动力矩，利用所述最终驱动力矩驱动电动车辆的内侧车轮和外侧车轮；然后返回步骤2。2.根据权利要求1所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤5中，所述附加横摆力矩包括第一补偿横摆力矩和第二补偿横摆力矩，通过所述实时转向角计算出所述第一补偿横摆力矩，通过所述横摆角速度差值和所述质心侧偏角差值计算出第二补偿横摆力矩。3.根据权利要求2所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：所述多轮独立驱动电动车辆具有相互通信的上层控制器和下层控制器；步骤5中，通过上层控制器计算所述附加横摆力矩；通过下层控制器将所述附加横摆力矩分配至电动车辆的各车轮、与所述初步驱动力矩叠加。4.根据权利要求3所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：上层控制器包括前馈控制器和反馈控制器；步骤5中，所述前馈控制器用于通过所述实时转向角计算出所述第一补偿横摆力矩，所述反馈控制器用于通过所述横摆角速度差值和所述质心侧偏角差值计算出第二补偿横摆力矩。5.根据权利要求4所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤5中，附加横摆力矩＝第一补偿横摆力矩+第二补偿横摆力矩。6.根据权利要求5所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤5中，用于计算所述第一补偿横摆力矩的实时转向角为电动车辆前轮转向角。7.根据权利要求1或6所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤1中，按照各车轮转向半径的平方所占比例分配初步驱动力矩。8.根据权利要求7所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：2CN108340967A权利要求书2/2页步骤2中，利用车辆线性二自由度理想模型的运动微分方程计算电动车辆的理想横摆角速度和理想质心侧偏角。9.根据权利要求8所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤2中，所述整车结构参数包括轮胎侧倾刚度和轴距。10.根据权利要求1或9所述的多轮独立驱动电动车辆转向时的横摆稳定性的控制方法，其特征在于：步骤3中，所述横摆角速度差值＝理想横摆角速度－实时横摆角速度，所述质心侧偏角差值＝理想质心侧偏角－实时质心侧偏角。3CN108340967A说明书1/4页