四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法.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CN107685733A(43)申请公布日2018.02.13(21)申请号201710693427.8(22)申请日2017.08.14(71)申请人哈尔滨工业大学地址150000黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人贾凤娇刘志远(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206代理人高媛(51)Int.Cl.B60W40/064(2012.01)B60W40/068(2012.01)B60T8/172(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图4页(54)发明名称四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法(57)摘要本发明公开了一种四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其步骤为：计算当前车辆行驶状态下四个车轮的垂向轮胎力；计算当前滑移率不同路面附着系数下对应的车轮纵向轮胎力；计算当前车轮纵向轮胎力；计算路面摩擦系数；将当前滑移率不同路面附着系数下的车轮纵向轮胎力分别与车轮当前的纵向轮胎力做差并取平方；取差值平方的最小值，对应的路面附着系数即判定为当前路面附着系数，将其与路面摩擦系数进行比较，并取二者之间的最大值；若变化后的路面附着系数估计值持续时间大于0.5s，则更新当前路面附着系数估计值；否则，保持前一时刻路面附着系数估计值不变。本发明可用于驱动防滑策略的调整，提高车辆的驱动性能。CN107685733ACN107685733A权利要求书1/2页1.一种四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述估计方法如下步骤：步骤1：计算当前车辆行驶状态下四个车轮的垂向轮胎力；步骤2：根据Dugoff纵向轮胎力模型，分别计算当前滑移率下路面附着系数从0.1且每隔0.1变化到1的情况下对应的车轮纵向轮胎力；步骤3：根据车轮动力学关系，计算当前驱动扭矩及轮速下的车轮纵向轮胎力；步骤4：根据当前车轮纵向轮胎力以及垂向轮胎力，计算路面摩擦系数；步骤5：将步骤2中计算出的当前滑移率不同路面附着系数下的车轮纵向轮胎力，分别与步骤3中计算的车轮当前的纵向轮胎力做差并取平方；步骤6：取步骤5中得到的不同路面附着系数下车轮纵向轮胎力的差值的平方的最小值，对应的路面附着系数即判定为当前路面附着系数；步骤7：将步骤6中判定的当前路面附着系数与步骤4中的摩擦系数进行比较，并取二者之间的最大值作为路面附着系数估计值；步骤8：当路面附着系数估计值发生变化时，对其进行计时，若变化后的路面附着系数估计值持续时间大于0.5s，则更新当前路面附着系数估计值；否则，保持前一时刻路面附着系数估计值不变。2.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述步骤1中，垂向轮胎力的计算公式如下：其中，Fi,z为第i个车轮的垂向力，i＝1,2,3,4，分别代表左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；m为车辆质量；lf为车辆质心到前轴距离；lr为车辆质心到后轴距离；l为车辆前轴到后轴距离；ax为车辆纵向加速度；ay为车辆侧向加速度；h为车辆质心的高度；g为重力加速度。3.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述步骤2中，Dugoff纵向轮胎力模型为：其中，f(ψi)通过下式得到：μ为路面附着系数，Fz为车轮垂向轮胎力，Cx为车轮纵向刚度，λ为车轮滑移率。4.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在2CN107685733A权利要求书2/2页于所述步骤2中，纵向轮胎力为：Fx(λ＝λ0,μ＝μ0)；其中，λ0为当前车轮的滑移率，μ0分别为[0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1]。5.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述步骤3中，车轮当前纵向轮胎力的计算公式如下：其中，Jwi为车轮转动惯量；wi为车轮角速度；Ti为车轮驱动扭矩；ri为车轮半径；i＝1,2,3,4，分别代表车辆左前轮、右前轮、左后轮、右后轮。6.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述步骤4中，当前路面摩擦系数的计算公式如下：其中，Fi,x为车轮当前纵向轮胎力；Fi,z为第i个车轮的垂向力；i＝1,2,3,4，分别代表左前轮、右前轮、左后轮、右后轮。7.根据权利要求1所述的四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其特征在于所述步骤6中，当前路面附着系数为：其中，j＝1,2,...,9,10，代表10种路面附着系数下的车轮纵向轮胎力。3CN107685733A说明书1/3页四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法技术领域[0001]本发明涉及一种路面附着系数的估计方法，尤其涉及一种在车辆驱动防滑控制