详情

原文传递一种基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法

专利名称：	一种基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，包括：步骤一、建立相平面稳定性公式，判断汽车横向稳定性控制器介入比例；步骤二、建立单双轮切换控制器，制定单轮驱动或制动的单轮控制规则和对角线车轮驱动或制动的双轮控制规则；步骤三、基于输出少控制量的原则，当在设定范围内时，采取单轮驱动或制动，超出设定范围时，采取双轮控制规则。通过协同控制实现单轮或双轮的驱/制动控制，在保证车辆横向稳定性的前提下，极大地降低了对驾驶员驾驶行为的影响，减少了车辆纵向速度损失。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	辽宁工业大学
发明人：	屈小贞;王成;孙晓帮
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-27T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311257423.7
公开号：	CN117124878A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理有限公司
代理人：	张琪
分类号：	B60L15/20;B60L15/32;B;B60;B60L;B60L15;B60L15/20;B60L15/32
申请人地址：	121001 辽宁省锦州市古塔区士英街169号
主权项：	1.一种基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，包括：步骤一、建立相平面稳定性公式，判断汽车横向稳定性控制器介入比例；步骤二、建立单双轮切换控制器，制定单轮驱/制动的单轮控制规则和对角线车轮驱/制动的双轮控制规则；基于协同控制策略，建立单双轮切换控制器包括：协同控制策略包括上层和下层；其中，上层为协同控制器，下层为AFS控制器和DYC控制器；上层控制器接收实际的车辆质心侧偏角和实际的质心侧偏角速度，根据所制定的相平面策略，确定下层控制器中的AFS控制器和DYC控制器对应的协调控制系数分别为qafs,qdyc； AFS控制器计算出附加前轮转角，并结合转向系统得出前轮转角；DYC控制器通过计算出附加横摆力矩；步骤三、基于输出少控制量的原则，当输出值在设定的控制阈值范围内时，采取单轮驱动或制动，超出设定阈值范围时，采取双轮控制规则。 2.根据权利要求1所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，所述步骤一中，建立的相平面稳定性公式为：式中，β为质心侧偏角，为质心侧偏角速度，μ为路面附着系数，vx为车辆纵向车速。 3.根据权利要求2所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，所述步骤二包中，所述AFS控制器和DYC控制器的协同控制系数满足qafs＝1-qdyc。 4.根据权利要求3所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，所示步骤三包括：当车辆质心侧偏角不满足式表明车辆处于失稳状态，此时需AFS控制器介入控制，使车辆恢复稳定；式中，P1为斜率，P2为截距；当AFS控制器的控制超过控制阈值时，采用DYC控制器进行补充调节；当协同控制器判断需要DYC控制器介入时，在下层建立以横摆角速度差值大小为信号的切换控制规则：式中，式中：Δγ为实际横摆角速度γ与期望横摆角速度γd的动态差值，σ为常数，取经验值0.165，en为单双轮切换控制器判断系数；当en≤0时，采取单轮制动控制策略；当en＞0时，采取对角线双轮控制。 5.根据权利要求4所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，还包括：当车辆直行时，前轮转角为0时，对车辆四轮驱动或制动力不施加额外的调节；当DYC控制器开始介入时，判断当前δ和Δγ大小，然后再通过单双轮切换控制器，得到en的大小，由以上三个参数值计算得出所需控制的车轮，进而计算出所施加力矩大小，包括：当车辆左转，满足δ＞0,γ＞0条件时，车辆为过多转向，且en＞0，则选择制动左后轮，制动力矩为-Trl，此时，给予车辆右前轮一个驱动力矩Tfr；当en＜0，采取单轮制动策略，选择制动右前轮；当车辆左转，满足δ＞0,Δγ＜0条件时，车辆为不足转向，且en＞0，则选择制动右前轮，制动力矩为-Tfr，此时，给予车辆左后轮一个驱动力矩Trl；当en＜0，选择制动左后轮；当车辆右转，满足δ＜0,Δγ＞0条件时，车辆为过多转向，且en＞0，则选择制动右后轮，制动力矩为-Trr，此时，给予车辆左前轮一个驱动力矩Trl；当en＜0，选择制动左前轮；当车辆右转，满足δ＜0,Δγ＜0条件时，车辆为不足转向，且en＞0，则选择制动左前轮，制动力矩为-Trl，此时，给予车辆右后轮一个驱动力矩Trr；当en＜0，选择制动右后轮；式中，δ为前轮转角，Δγ为实际横摆角速度与期望横摆角速度的动态差值，en为单双轮切换控制器判断系数。 6.根据权利要求5所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，还包括：四个车轮驱动/制动力矩T分配公式为： T＝Tfl+Trl+Tfr+Trr；其中，以汽车行驶方向为正方向，Tfl、Trl、Tfr、Trr分别为车辆左前、左后、右前、右后车轮驱动/制动力矩；四个车轮转矩产生的附加横摆力矩应该满足整车驱动/制动控制要求：式中：d为轮距，且设定前、后轮距相等；R为车轮滚动半径；分配时四个车轮产生的横摆力矩计算公式如下：；式中，MZfl为左前轮分配的横摆力矩，MZfr为右前轮分配的横摆力矩，MZrl为左后轮分配的横摆力矩，MZrr为右后轮分配的横摆力矩；根据前后轴垂直载荷，当采用对角线双轮分配直接横摆力矩时ΔM为：当采用单轮制动分配直接横摆力矩时ΔM为： ΔM＝MZfl＝MZfr＝MZrl＝MZrr；式中，a、b分别为质心至前、后轴的距离。 7.根据权利要求6所述的基于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，所述期望横摆角速度和所述质心偏角的上线值需要满足：式中，vx为汽车纵向速度，γmax为横摆角速度的上限值，βmax为质心侧偏角的上限值，μ为路面附着系数，g为重力加速度。 8.根据权利要求7所述的于分布式驱动电动汽车的车身稳定性控制方法，其特征在于，汽车的期望横摆角速度和期望质心侧偏角为：式中，γd为期望横摆角速度，βd为期望质心侧偏角，sgn()为符号函数，δ为前轮转角。
所属类别：	发明专利