一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法.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CN107117073A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710316266.0(22)申请日2017.05.08(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人辛晓帅汪晓琴何建邹见效(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人温利平(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60L15/32(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法(57)摘要本发明公开了一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，通过模糊路面识别算法来获取车轮最佳滑移率，从而实现电动汽车牵引力的控制策略；具体讲，通过最佳滑移率计算期望的车轮转速，再对各车轮当前转速进行判断，确定是否需要减小牵引力；最后通过补偿转矩和基本转矩合成得到单轮转矩，再进行整车转矩分配，最终使四轮均获得合理的驱动转矩，从而避免了电动汽车非期望横摆运动的出现，且更好地保证车辆行驶稳定；本发明采用的牵引力控制策略的加速性能更好。CN107117073ACN107117073A权利要求书1/2页1.一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、计算车轮的实时滑移率sij和利用附着系数uij；(1.1)、计算实时滑移率sij其中，ωij表示各车轮转速，v表示车速，r表示车轮半径，ij∈{fl,fr,rl,rr}，分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右轮；(1.2)、计算利用附着系数uij其中，Fxij、Fzij分别表示各车轮的纵向力和垂向力；(2)、利用模糊路面识别算法计算电动汽车的最佳滑移率sopt_ij和峰值附着系数μmax_ij；其中，umax1-umax6和sopt1-sopt6分别是6种标准路面对应u-s曲线的峰值附着系数和最佳滑移率，x1～x6表示当前路面与6种标准路面的相似度权重系数；(3)、计算车轮的期望转速ωref_ij；(4)、添加基本转矩Tθ_ij实现基本车速控制；(4.1)、利用PID控制器计算整车力矩T；其中，kp、ki和kd分别是PID控制器的比例参数、积分参数和微分参数，vref是车辆期望车速；(4.2)、分配整车力矩T得到单个车轮的基本转矩Tθ_ij；(5)、添加补偿转矩ΔTθ_ij实现车轮转速控制；对比各车轮的期望转速ωref_ij和实际轮速ωij，判断车轮是否处于滑移状态：如果ωij＞ωref_ij时，车轮处于滑移状态，则需在基本转矩Tθ_ij的基础上添加额外的补偿转矩ΔTθ_ij；此时，添加的补偿转矩ΔTθ_ij为：2CN107117073A权利要求书2/2页当ωij≤ωref_ij时，车轮处于滑移状态，则此时添加的补偿转矩ΔTθ_ij为零；(6)、转矩合成；Tt_ij＝Tθ_ij+ΔTθ_ij(8)(7)、整车力矩分配；(7.1)、分配整车力矩，使车辆前轮和后轮的各自驱动转矩相等，即：其中，Tw_fr、Tw_fl分别表示右前轮、左前轮驱动转矩；Tw_rr、Tw_rl分别表示右后轮和左后轮驱动转矩；(7.2)、计算各车轮的轮毂电机的转矩；其中，Tmax为轮毂电机最大承受转矩；(7.3)、将左前轮转矩Tw_fl、右前轮转矩Tw_fr、左后轮转矩Tw_rl以及右后轮转矩Tw_rr作为转矩指令值，输入到对应的轮毂电机，完成四轮轮毂电动汽车牵引力控制。2.根据权利要求1所述的一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，其特征在于，所述的车轮纵向力Fxij为：其中，Tij表示各车轮驱动力矩，I表示各车轮转动惯量，表示各车轮角加速度；所述的车轮垂向力Fzij为：其中，Fz(fl,fr)表示左前轮和右前轮的垂向力，Fz(rl,rr)表示左后轮和右后轮的垂向力，ax为车辆纵向加速度，L表示车轮前后轴之间的距离，Lf和Lr分别表示车轮前轴和车轮后轴到车辆质心的距离，h表示车辆质心与地面间的垂直高度，m表示车辆的质量，g表示重力加速度。3.根据权利要求1所述的一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法，其特征在于，所述6种标准路面分别为：冰、雪、湿鹅卵石、湿沥青、干水泥和干沥青6种路面。3CN107117073A说明书1/7页一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法技术领域[0001]本发明属于电动汽车技术领域，更为具体地讲，涉及一种四轮轮毂电动汽车牵引力控制方法。背景技术[0002]四轮轮毂电动汽车采用四轮电机独立驱动，避免了内燃机汽车既复杂又繁重的离合器、变速器等驱动系统，实现了电机一体化。与传统内燃机汽车相比，四轮轮毂电动汽车在牵引力控制方面具有明星的优势：能快速测量各轮力矩、提高了能量的利用率、驾驶更加智能化等。电动汽车牵引力控制