一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103303157A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103303157103303157A(43)申请公布日2013.09.18(21)申请号201310242018.8(22)申请日2013.06.19(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)发明人秦刚李文辛晓帅邹见效(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.B60L15/00(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书8页说明书8页附图6页附图6页(54)发明名称一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法(57)摘要本发明提供了一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法，考虑前轮纵向力和横向力、后轮轮胎纵向力、轮胎的摩擦系数、轮胎的载荷、轮胎半径和轮毂电机的最大驱动力矩等参数，并优化了参数的权重系数，同时考虑驱动电机的驱动力限制条件，采用线性解析方法，提出了以稳定性的转矩分配优化方法，保证车身稳定性和可控性，并最大限度地利用了地面摩擦力。CN103303157ACN10357ACN103303157A权利要求书1/3页1.一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、目标函数：其中，cxi表示第i个轮胎的纵向力权重系数，cyi表示第i个轮胎的侧向力权重系数，Fxi为第i个轮胎的轮胎纵向力，Fyi为第i个轮胎的轮胎侧向力，ui为第i个轮胎的附着系数，Fzi为第i个轮胎的轮胎载荷，为第i个轮胎的轮毂电机最大驱动力矩，x为纵向方向，y为侧向方向，z为垂直于xy平面方向，min（*，*）表示取二者中的最小值，i=1，2，3，4分别代表左前轮，右前轮，左后轮，右后轮；（2）、选择左前车轮的侧向力Fy1和左右前轮两个纵向力Fx1、Fx2为未知参数，则：其中，B表示车轮前轮两轮间距；Fx_des=Fx1+Fx2+Fx3+Fx4Mz=lf(Fy1+Fy2)+B(|Fx1-Fx2|+|Fx3-Fx4|)/2Fx_des表示期望的纵向净力，Mz表示车辆稳定所需要的横摆力矩，其由横摆力矩控制模块确定；（3）、将公式（2）、（3）、（4）代入到目标函数（1）中，求解现在目标函数的极小值，分别对前轮左侧车轮的侧向力Fy1和左右前轮两个纵向力Fx1、Fx2求偏导并令其等于0，可得：2CN103303157A权利要求书2/3页求解方程（5）、（6）、（7）得到所需要分配的左前车轮的侧向力Fy1和左右前轮两个纵向力Fx1、Fx2，再由公式（2）、（3）、（4）计算出其余所需分配的右前车轮的侧向力Fy2和左右后轮两个纵向力Fx3、Fx4；（4）、根据左前车轮的侧向力Fy1、右前车轮的侧向力Fy2以及左右前轮两个纵向力Fx1、Fx2计算出左右前轮的驱动转矩和方向盘转角修正值，将左右后轮两个纵向力Fx3、Fx4计算出左右后轮的驱动转矩，然后，用四个驱动转矩控制四轮驱动电动汽车。（5）、由车轮的侧向力和纵向力可以计算出四个车轮分别所需的力矩为：其中，Mxi=lf·FxiMyi=lf·Fyii=1,2，Mi=Mxi=lf·Fxii=3,4，其中，Mi表示四个轮子的力矩。2.一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法，其特征在于，所述的第i个轮胎的纵向力权重系数cxi、侧向力权重系数cyi为：Cyi=1-Cxi；轮胎纵向重心转移率m和侧向重心转移率n为：3CN103303157A权利要求书3/3页其中，lf表示前轮到车辆质心之间的距离，B表示车轮前轮两轮间距，lr表示后轮到车辆质心之间的距离；m正方向越大，表示汽车减速度越大，汽车提供制动力，汽车载荷向前转移，m负方向越大，表示汽车加速度越大，汽车提供驱动力，汽车载荷向后转移；n正方向越大，表示汽车向左转弯程度越大，载荷向右转移，n负方向越大，表示汽车向右转弯程度越大，载荷向左转移；汽车纵向重心转移率m和侧向重心转移率n规定在-0.8到0.8之间，若计算超出该范围，则取边界值。4CN103303157A说明书1/8页一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法技术领域[0001]本发明属于电动车电机控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种四轮驱动电动汽车转矩分配方法，即当四驱电动车运行时，如何对四轮转矩进行分配的问题。背景技术[0002]为了应对能源短缺、环境污染等日益突出的问题，电动车以其低排放、低噪声等优点目前已成为研究的热点。四轮驱动电动汽车因为其在控制和节能上面的优势，在电动汽车的研究领域里面，占有越来越大的比重。作为四驱电动车电控技术之一的转矩分配策略，已经受到众多科研机构和企业的重视。[0003]目前四轮驱动电动汽车转矩分配方法主要是基于规则的分配方法和基于目标优化的分配方法，转矩分配算法