考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法.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CN107009916A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710134285.1(22)申请日2017.03.08(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人熊璐李斌冷搏孙凯余卓平(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.B60L15/20(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法(57)摘要本发明涉及一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法，该系统包括电机控制器、驾驶员意图力矩获取单元、路面附着系数估计单元和驱动防滑控制单元，所述的电机控制器连接分布式驱动电动汽车的4个车轮的驱动电机，所述的驾驶员意图力矩获取单元和路面附着系数估计单元均连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元连接电机控制器；所述的路面附着系数估计器获取车轮路面峰值附着系数，所述的驾驶员意图力矩获取单元获取驾驶员意图力矩，所述的驱动防滑控制器根据路面峰值附着系数和驾驶员意图力矩进行控制并输出控制力矩至电机控制器。与现有技术相比，本发明综合考虑驾驶员意图，防滑控制效果好。CN107009916ACN107009916A权利要求书1/3页1.一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，该系统包括电机控制器(1)，所述的电机控制器(1)连接分布式驱动电动汽车的4个车轮的驱动电机，其特征在于，该系统还包括驾驶员意图力矩获取单元(2)、路面附着系数估计单元和驱动防滑控制单元，所述的驾驶员意图力矩获取单元(2)和路面附着系数估计单元均连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元连接电机控制器(1)；所述的路面附着系数估计器获取车轮路面峰值附着系数，所述的驾驶员意图力矩获取单元(2)获取驾驶员意图力矩，所述的驱动防滑控制器根据路面峰值附着系数和驾驶员意图力矩进行控制并输出控制力矩至电机控制器(1)。2.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，其特征在于，所述的驾驶员意图力矩获取单元(2)包括用于测量加速踏板位置的位置传感器和驾驶员意图力矩计算器，所述的驾驶员意图力矩计算器根据位置传感器测量的加速踏板运动位移计算得到驾驶员意图力矩Td。3.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，其特征在于，所述的路面附着系数估计单元包括路面峰值附着系数估计器(5)和垂向力估计器(4)，所述的路面峰值附着系数估计器(5)输入端连接有车速传感器(3)、轮速获取单元、转矩获取单元和垂向力估计器(4)，所述路面峰值附着系数估计器(5)输出端连接驱动防滑控制单元，所述的车速传感器(3)用于测量整车车速，所述的轮速获取单元用于获取4个车轮的实际轮速，所述的转矩获取单元用于获取4个车轮的驱动电机的电机转矩，所述的垂向力估计器(4)用于估计4个车轮的垂向力，所述的路面峰值附着系数估计器(5)根据整车车速、实际轮速、电机转矩和车轮垂向力估计每个车轮的路面峰值附着系数。4.根据权利要求3所述的一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，其特征在于，所述的垂向力估计器(4)具体为：和分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的垂向力，m为整车质量，g为重力加速度，l为轴距、lf为质心至前轴距离，lr为质心至后轴距离、hg为质心高度，ax为纵向加速度，ay为侧向加速度。5.根据权利要求3所述的一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，其特征在于，所述的路面峰值附着系数估计器(5)具体为：2CN107009916A权利要求书2/3页其中，z为中间变量，I为车轮等效转动惯量，Tm为电机转矩，r为车轮滚动半径，为车轮纵向力估计值，Fz为垂向力估计器(4)估计的车轮垂向力，为路面峰值附着系数估计值，λ为车轮滑移率，λ＝(ωr-v)/v，ω为轮速获取子单元获取的实际轮速，v为车速传感器(3)测*量的车速，θ为等式方程的数值解，k1和γ为估计器设计参数，k1和γ均为常数，μ(λ,θ)为改进的Burckhardt轮胎模型，为μ(λ,θ)中令得到的模型函数，具体地，μ(λ,θ)为：其中，θ为路面峰值附着系数，θ2、θ3、θ4和θ5均为常参数，exp为以自然常数e为底的指数函数，sgn为符号函数。6.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶员意图分布式驱动电动汽车防滑控制系统，其特征在于，所述的驱动防滑控制单元包括最优滑移率获取单元(6)、参考轮速计算单元(7)、轮速差值计算单元和基于驾驶员意图的基于驾驶员意图的抗饱和积分滑模变结构控制器(8)，所述的最优滑移率获取单元(6)输入端连接路面附着系数