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原文传递轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法

专利名称：	轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法
摘要：	本发明涉及一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，包括以下步骤：1)构建运动学‑动力学联合车速估计器，并且设计估计器切换机制，通过四轮估计车速融合方法获取估计车速；2)根据估计车速获取滑移率并结合轮加速度进行滑移率‑车轮角加速度联合被控变量的防滑控制。与现有技术相比，本发明具有提高控制精度、提高滑移率估计准确度、提高车速估计精度、提高防滑控制精度、提高车辆安全性和驱动效率等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	冷搏;熊璐;任晓舟;余卓平;侯誉烨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910129338.X
公开号：	CN109878521A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	杨宏泰
分类号：	B60W30/18(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)构建运动学-动力学联合车速估计器，并且设计估计器切换机制，通过四轮估计车速融合方法获取估计车速； 2)根据估计车速获取滑移率并结合轮加速度进行滑移率-车轮角加速度联合被控变量的防滑控制。 2.根据权利要求1所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤： 11)基于车轮滑移率的动态，构建动力学与运动学一体化的滑移率估计器进行滑移率的估计，并设定动力学与运动学估计的切换条件及切换机制； 12)根据滑移率的估计值采用轮速反馈方法进行车速估计，分别获得四个车轮的估计车速； 13)根据四个车轮的估计车速通过采用四轮车速融合方法得到整车纵向车速估计值。 3.根据权利要求2所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤11)中，当车轮纵向滑移率与纵向力呈线性关系时，采用基于轮胎模型的动力学估计法进行滑移率估计，当车轮纵向滑移率增大且纵向滑移率与纵向力呈非线性关系时，采用运动学估计法进行滑移率估计，并设计以轮加速度为主要判据，辅助以轮速门限值判断的切换方式。 4.根据权利要求3所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的切换方式具体为： 31)当轮速在快速上升时，进入切换的预备状态，此刻记录速度的估计值，并对其进行加速度的直接积分，得到基于纵向加速度的预备车速估计值，并且此时轮速标志位置为1，表示车轮可能处于打滑状态； 32)当在轮速标志位置1时，若车轮角加速度的计算值超过门限值，则确定车轮进入打滑状态，此时采用加速度积分的车速和当前轮速计算当前滑移率，替换估计器中的估计值，并继续保持纵向加速度的车速估计，经过一段时间t1后，估计算法切换至运动学估计器； 33)在进入到运动学估计器后，估计器保持一段时间Δt后，此时滑移率控制器已经将滑移率拉回至小滑移率区，运动学估计器退出，返回动力学估计法。 5.根据权利要求2所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤12)中，估计车速的表达式为：其中，为车速v的估计值，为车辆纵向加速度a的测量值，L为轮速反馈增益，ω为车轮角速度，为滑移率λ的估计值，r为车轮滚动半径。 6.根据权利要求5所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤13)中，当四个车轮均采用运动学估计法时，将四个车轮的估计车速的平均值作为整车纵向车速估计值，当四个车轮采用动力学估计法时，采用加权平均的方式获取整车纵向车速估计值，轮胎模型精度越高，动力学估计所占权重越大。 7.根据权利要求5所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤： 21)获取在稳态下滑移率与车轮角加速度的对应关系； 22)将目标滑移率和对应的轮加速度的线性组合作为被控变量ε； 23)设计带前馈的条件积分控制器以及控制方法的介入退出标志位后进行防滑控制。 8.根据权利要求7所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤22)中，被控变量ε具体为： ε＝αλ+(1-α)η0≤α≤1 其中，为恒定滑移率下对应的当量车轮角加速度，μ(λ)为Burckhardt轮胎模型计算的单位垂向载荷下的轮胎纵向力，η为定义新的表征车辆加速度的变量，为车轮角加速度，g为重力加速度常数，当α＝1时，被控变量为车轮滑移率，当α＝0时，被控变量为当量轮加速度，当0＜α＜1时，被控变量为二者的线性组合，并且以λ-η相图中被控变量ε的直线与曲线相交的点对应的值作为被控变量的最优值εref。 9.根据权利要求8所述的一种轮速与轮加速度联合的分布式驱动电动汽车防滑控制方法，其特征在于，所述的步骤23)中，带前馈的条件积分控制器的表达式为：其中，e＝ε-εref为被控误差，Tm为控制器输出的电机需求转矩，为电机力矩上限值，k0为积分比例系数，θ为边界层的厚度，sat(·)为饱和函数，ρ、为无物理意义的中间变量。
所属类别：	发明专利