一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法.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CN107161210A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710347018.2(22)申请日2017.05.17(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人熊璐肖喆冷搏余卓平(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人宣慧兰(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)B62D119/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图8页(54)发明名称一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法(57)摘要本发明涉及一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法，该系统包括：左右前轮差动助力转向控制模块：根据参考转向盘力矩和实际转向盘力矩进行闭环控制获取左右前轮转矩；附加横摆力矩计算模块：根据左右前轮转矩计算左右前轮产生的附加横摆力矩；转矩矢量控制附加横摆力矩计算模块：根据整车状态计算整车所需广义横摆力矩；左右后轮转矩分配模块：根据附加横摆力矩和整车所需广义横摆力矩进行分配得到左右后轮转矩；电机控制模块：根据左右前轮转矩、左右后轮转矩控制相应的驱动电机。与现有技术相比，本发明方便实现转向助力功能，在减小驾驶员操纵负担的同时实现改善中低车速转向轻便性和中高车速驾驶员路感，提高汽车操纵性能。CN107161210ACN107161210A权利要求书1/2页1.一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统，其特征在于，该系统包括：左右前轮差动助力转向控制模块：该模块根据参考转向盘力矩和实际转向盘力矩进行闭环控制获取左前轮转矩和右前轮转矩；附加横摆力矩计算模块：该模块根据左前轮转矩和右前轮转矩计算左右前轮产生的附加横摆力矩；转矩矢量控制附加横摆力矩计算模块：该模块根据整车状态计算整车所需广义横摆力矩；左右后轮转矩分配模块：该模块根据附加横摆力矩和整车所需广义横摆力矩进行分配得到左后轮转矩和右后轮转矩；电机控制模块：该模块根据左前轮转矩、右前轮转矩、左后轮转矩和右后轮转矩控制相应的驱动电机。2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统，其特征在于，所述的左右前轮差动助力转向控制模块包括：实时参数获取子模块：该子模块实时获取转向盘转角θsw、整车车速V和实际转向盘力矩Tsw；参考转向盘力矩计算模块：该子模块根据转向盘转角θsw和整车车速V计算获取参考转向盘力矩；闭环控制子模块：该子模块正输入端连接参考转向盘力矩，闭环控制子模块负反馈端连接实际转向盘力矩Tsw，闭环控制子模块输出左右前轮转矩差；左右前轮转矩分配子模块：该子模块对预先设定的左右前轮转矩进行分配得到左前轮转矩和右前轮转矩，且使得左前轮转矩和右前轮转矩差值为ΔTf。3.一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)获取参考转向盘力矩Treq和实际转向盘力矩Tsw；(2)对Treq和Tsw进行PI控制得到左右前轮转矩差ΔTf；(3)根据ΔTf对预先设定的左右前轮转矩Tf进行分配得到左前轮转矩T1和右前轮转矩T2，且使得T1和T2差值为ΔTf；(4)根据T1和T2获取左右前轮产生的附加横摆力矩Mzf；(5)根据整车状态得到整车所需广义横摆力矩Mzref；(6)求取后轮所需附加横摆力矩Mzb＝Mzref-Mzf；(7)根据Mzb对预先设定的左右后轮转矩Tb进行分配得到左后轮转矩T3和右后轮转矩T4，且使得T3和T4差值为Mzb；(8)根据T1、T2、T3和T4分别对左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的驱动电机进行控制。4.根据权利要求3所述的一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制方法，其特征在于，所述的参考转向盘力矩Treq获取方法为：实时测量转向盘转角θsw和整车车速V，根据下式求取对应的参考转向盘力矩Treq：2CN107161210A权利要求书2/2页-KVθmax＝θ0·e，其中，θ0为原地转向时的最大转角，K为常系数，Tvmax为整车车速为V时的最大转向盘力矩。5.根据权利要求3所述的一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制方法，其特征在于，PI控制的控制律为：ΔTf＝Kp(e+1/Ki∫edt)，e＝Tsw-Treq，Kp为比例增益，Ki为积分增益。6.根据权利要求5所述的一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制方法，其特征在于，比例增益和积分增益通过下述方式得到：其中，Kp0、Kp1、Ki0、Ki1和Ki2为常数，e＝Tsw-Treq。7.根据权利要求3所述的一种分布式驱动电动汽车的差动助力转