一种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CN107825997A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201711145495.7(22)申请日2017.11.17(66)本国优先权数据201710791017.72017.09.05CN(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人熊璐侯誉烨冷搏余卓平(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)B60L15/32(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种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分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，所述方法包括下列步骤：计算轮胎的输出力矩的约束范围；根据轮胎的轮胎力耦合特性，通过台架试验得到考虑了施加纵向力导致侧向力变化的动态效率矩阵；根据动态效率矩阵，建立考虑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，本发明具有车辆稳定性高以及车辆驱动效率高等优点。CN107825997ACN107825997A权利要求书1/2页1.一种分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：1)计算轮胎的输出力矩的约束范围；2)根据轮胎的轮胎力耦合特性，通过台架试验得到考虑了施加纵向力导致侧向力变化的动态效率矩阵；3)根据步骤2)得到的动态效率矩阵，建立考虑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1)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，所述步骤1)包括：11)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；12)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；13)根据轮胎垂向载荷和路面附着系数，计算当前路面运行的最大电机转矩约束；14)根据步骤11)得到的范围约束、步骤12)得到的速率约束和步骤13)得到的最大电机转矩约束，综合考虑得到轮胎的输出力矩的约束范围。3.根据权利要求2所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述车轮的输出力矩的约束范围具体为：u＝max(电机输出能力的范围约束最小值,电机转矩变化的速率约束最小值,最大电机转矩约束最小值)其中，u为车轮的输出力矩，u为车轮的输出力矩的最小值，为车轮的输出力矩的最大值。4.根据权利要求1所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述步骤2)包括：21)对轮胎进行台架试验，并根据试验结果进行椭圆拟合；22)根据步骤21)的拟合结果，对轮胎的轮胎力耦合特性进行线性化表示；23)根据步骤22)得到的线性化表示结果，得到考虑了施加纵向力导致侧向力变化的动态效率矩阵。5.根据权利要求4所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述步骤22)具体为：对步骤21)拟合的椭圆进行局部线性化近似，得到轮胎侧向力增量关于纵向力增量的线性关系。6.根据权利要求4所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述步骤23)具体为：对轮胎的横摆力矩和纵向力需求进行离散化处理，结合步骤22)得到的线性化表示结果，得到考虑了施加纵向力导致侧向力变化的动态效率矩阵。7.根据权利要求1所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述动态效率矩阵具体为：2CN107825997A权利要求书2/2页Bxd＝[1111]其中，B为动态效率矩阵，▽K为轮胎力耦合特性进行线性化表示，Bzx为纵向力与横摆力矩的关系，Bzy为侧向力与横摆力矩的关系。8.根据权利要求1所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述步骤3)包括：31)建立不同工况下的最小优化目标函数；32)根据步骤2)得到的动态效率矩阵，将步骤31)建立的不同工况下的最小优化目标函数统一为考虑不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数；33)在步骤1)得到的输出力矩的约束范围内，对步骤32)中的转矩分配加权最小二乘优化函数进行求解。9.根据权利要求8所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述不同工况下的最小优化目标函数包括常规工况下的最小优化目标函数和极限工况下的最小优化目标函数。10.根据权利要求8所述的分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，其特征在于，所述考虑不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数具体为：其中，u为车轮的输出力矩，v为广义力需求，Wu为调节控制输出的权重，Wu在不同工况下取值不同，Wv为调节广义力的权重，B为动态效率矩阵，λ为调节分配精