一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法.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CN105774597A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610179530.6(22)申请日2016.03.25(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学汽车研究所(72)发明人杜玖玉欧阳明高马良峰高明明陈景夫(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人杨晓辉(51)Int.Cl.B60L15/28(2006.01)B60L15/38(2006.01)权利要求书3页说明书4页附图1页(54)发明名称一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法(57)摘要一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，涉及一种分布式驱动电动汽车转矩分配控制方法。解决了现有四轮驱动等分布式驱动电动汽车的转矩分配方式均存在轮胎磨损、电动汽车运行的稳定性差的问题。本发明采用压力传感器检测轮胎垂直载荷，采用车速传感器检测轮胎横向速度，采用转速传感器检测轮胎转速；将信号发送至整车控制器；整车控制器利用接收的信号计算电动汽车运行中相关参数及轮胎磨损功率；利用获得的中相关参数和及轮胎磨损功率，计算电动汽车的四个驱动电机的转矩，获得轮胎磨损功率最小值时，四个电机的转矩分配控制的目标函数；根据约束条件获得四个驱动电机的驱动转矩函数。本发明适用于分布式驱动电动汽车转矩分配控制。CN105774597ACN105774597A权利要求书1/3页1.一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、采用压力传感器(7)检测轮胎垂直载荷，采用车速传感器(8)检测轮胎横向速度，采用转速传感器(9)检测轮胎转速；将采集的轮胎垂直载荷、轮胎横向速度和轮胎转速发送至整车控制器(6)；步骤二、整车控制器(6)利用采集的轮胎垂直载荷、轮胎横向速度和轮胎转速计算电动汽车运行中相关参数及轮胎磨损功率；所述相关参数包括：电动汽车每个轮胎的滑移率，电动汽车每个轮胎的转速，每个的轮胎横向速度，每个轮胎在横向上所受的摩擦力，每个轮胎纵向上所受的摩擦力，每个驱动轮轮胎上所承受的垂直载荷；步骤三、利用步骤二获得的参数和及轮胎磨损功率，计算电动汽车的四个驱动电机的转矩，获得轮胎磨损功率最小值时，四个电机的转矩分配控制的目标函数；步骤四、根据约束条件获得四个驱动电机的驱动转矩函数，向四个驱动电机发出转矩控制信号，实现对分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制。2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，步骤二中所述的电动汽车每个轮胎的滑移率s的获得方法为：利用转速传感器检测轮胎转速ω、测速传感器检测轮胎横向速度V的具体方法为通过公式：获得，其中s为滑移率，ω为轮胎转速，R为轮胎有效滚动半径，V为轮胎横向速度。3.根据权利要求1或2所述的一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，步骤二中所述的每个轮胎在横向上所受的摩擦力的具体方法为通过公式：Fx＝K·Fz·S(2)获得，其中，Fx为轮胎在横向上所受的摩擦力，Fz为轮胎所承受的垂直载荷，K为轮胎材料的摩擦系数。4.根据权利要求1或2所述的一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，步骤二中所述的计算轮胎磨损功的具体方法为通过：获得；其中，d为轮胎厚度的减少值，A为轮胎耐磨性系数，Wf为每单位面积摩擦力所做功，α为调整系数。5.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，步骤三中所述的利用步骤二获得的参数和及轮胎磨损功，计算轮胎磨损功率及其最小值时四个电机的转矩分配控制的目标函数的方法为：通过公式：2CN105774597A权利要求书2/3页计算获得轮胎的磨损功率Pf；其中，Fy为轮胎纵向上所受的摩擦力，c为轮胎宽度；t为时间；轮胎摩损功率包括横向滑移功率和纵向滑移功率，根据横向滑移功率和纵向滑移功率的大小关系，通过公式(5)确定四个轮胎的摩损功率，即为纵向滑移功率：其中，Fx1为电动汽车左前轮轮胎在横向上所受的摩擦力，Fx2为电动汽车左后轮轮胎在横向上所受的摩擦力，Fx3为电动汽车右前轮轮胎在横向上所受的摩擦力，Fx4为电动汽车右后轮轮胎在横向上所受的摩擦力，ω1为电动汽车左前轮的转速，ω2为电动汽车左后轮的转速，ω3为电动汽车右前轮的转速，ω4为电动汽车右后轮的转速，FZ1为电动汽车左前轮轮胎所承受的垂直载荷，FZ2为电动汽车左后轮轮胎所承受的垂直载荷，FZ3为电动汽车右前轮轮胎所承受的垂直载荷，FZ4为电动汽车右前轮轮胎所承受的垂直载荷。轮胎磨损功率最小值时，四个电机的转矩分配控制的目标函数为：。6.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，其特征在于，步骤四中根据约束条件获得四个