一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统及方法.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CN105644560A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610165122.5B60L7/10(2006.01)(22)申请日2016.03.22(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人李刚崔昕旭李宁李高超赵德阳雷永强(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人史霞(51)Int.Cl.B60W30/16(2012.01)B60W10/08(2006.01)B60W10/18(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，包括：本发明以四轮轮毂电机电动车为研究对象，进行自适应巡航控制(ACC)研究，提出了考虑理论安全距离与实际距离之差、两车相对速度的模式切换控制方法，该控制方法将ACC分为跟随前车模式、定速巡航模式和匀速行驶模式，设计了包括理论安全距离算法、驱动力矩控制算法、制动力矩控制算法的自适应巡航控制器，通过再生制动对制动能量进行回收，并基于驾驶模拟器实验台设计典型工况对控制策略进行实验验证。本发明公开了一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制方法。本发明具有操作安全稳定性高、控制准确、力矩分配合理、有效实现节能控制的特点。CN105644560ACN105644560A权利要求书1/2页1.一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，包括：巡航控制模块，其基于所述电动车及目标车辆确定的理论安全距离和实际距离之差与所述电动车及目标车辆之间的相对速度确定巡航模式；驱动力控制模块，其基于所选择的巡航模式对所述电动车进行加速至期望车速；和制动力控制模块，其基于所选择的巡航模式对所述电动车进行减速至期望车速。2.如权利要求1所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，所述巡航模式包括：跟踪前车巡航模式，其基于所述电动车及目标车辆确定的理论安全距离小于实际距离，并且所述目标车辆车速低于所述电动车预设车速；定速巡航模式，其基于所述电动车及目标车辆确定的理论安全距离小于实际距离，并且所述目标车辆车速高于所述电动车预设车速；制动模式，其基于所述电动车及目标车辆确定的理论安全距离大于实际距离，并且所述目标车辆车速低于所述电动车车速；匀速行驶模式，其基于所述电动车及目标车辆确定的理论安全距离大于实际距离，并且所述目标车辆车速高于所述电动车车速。3.如权利要求2所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，还包括：在所述跟踪前车巡航模式中，所述期望车速为所述目标车辆车速；在所述定速巡航模式中，所述期望车速为所述电动车预设车速；在所述制动模式中，基于所述目标车辆车速低于所述电动车预设车速时，所述期望车速为所述目标车辆车速，基于所述目标车辆车速高于所述电动车预设车速时，所述期望车速为所述电动车预设车速。4.如权利要求1所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，在所述驱动力控制模块中，通过所述期望车速与所述电动车车速之差，采用PID控制器计算出所需的总的驱动力矩，采用等驱动力矩分配方法进行四轮驱动力矩的分配；在所述制动力控制模块中，控制器通过电机输出再生制动力矩或再生制动加机械制度复合制动对本车进行减速。5.如权利要求1所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，所述理论安全距离其中，T1,T2,T3均为大于0的时间经验常数，且T＝T1+T2Vset-T3Vrel，T为车间时距，Vset为电动车预设车速，Vrel＝Vx1-Vhost，Vrel为两车相对速度，Vx1为目标车辆车速，Vhost为电动车车速，dmin为静止时两车之间的最小距离。6.如权利要求1所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，所述理论安全距离的计算通过公式得出，其中，T为车间时距，Dhost为两车实际距离，Vset为电动车预设车速，Vhost为电动车车速，Vrel＝|Vx1-Vhost|，Vrel为两车相对速度，Vx1为目标车辆车速，a为电动车的加速度，ax1为目标车辆的加速度，dmin为静止时两车之间的最小距离，g为重力加速度，μ为电动车摩擦系数，e2CN105644560A权利要求书2/2页为自然对数的底数。7.如权利要求5或6所述的四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制系统，其特征在于，在所述制动力控制模块中，采用模糊控制方法计算车辆需求的制动力矩；分别将理论安全距离与两车实际距离之差ΔD、两车相对车速ΔV以及制动力矩T转换为模糊论域中的量化等级；将所述理论安全距离与两车实际距离之差ΔD、两车相对车速ΔV输