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原文传递考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法

专利名称：	考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法
摘要：	本发明公开了一种考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，该分配方法基于轮胎侧向力对横摆力矩贡献，利用目标优化的方法进行转矩分配；基于目标优化理论，该转矩分配方法首先提出了一个目标函数，该目标函数既能够反映轮胎纵向力占轮胎垂向力的比重，又能够反映轮胎侧向力产生的横摆力矩占全部轮胎力产生的横摆力矩的比重；其次设置了目标优化问题的约束条件；然后通过求解目标优化问题得到各车轮纵向轮胎力的最优解；最后结合轮胎纵向力与车轮转矩的关系，根据最优的轮胎纵向力向车轮施加相应的驱动/制动转矩。与现有技术相比，该方法充分考虑了轮胎侧向力对车辆稳定性的影响，提高了转矩分配的准确度，从而有效地改善了车辆的稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	殷德军;孙男;周云峰
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201711439753.2
公开号：	CN109969165A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	陈鹏
分类号：	B60W30/02(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号
主权项：	1.一种考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，适用于具有两个以上驱动轮的车辆，其特征在于，所述分配方法包括以下步骤：采用目标优化转矩分配控制算法对轮胎纵向力建立目标优化问题的目标函数；所述目标函数反映轮胎纵向力占轮胎垂向力的比重以及轮胎侧向力产生的横摆力矩占所有轮胎力产生的横摆力矩的比重；通过求解目标优化问题得到最优的轮胎纵向力，从而得到驱动/制动执行器作用在车轮上的最优输出转矩。 2.根据权利要求1所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎纵向力在一定的约束条件内被求解，目标函数的形式如下：其中i＝1，2，……，n为车轮的序号，k表示车辆中可以被控制的车轮个数，Mxi和Myi分别是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎纵向力和轮胎侧向力产生的横摆力矩，Fxi是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎纵向力，Fzi是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎垂向力，fi(Mxi)为以Mxi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；gi(Mxi,Myi)为以Mxi、Myi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；hi(Fxi)为以Fxi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；ki(Fzi)为以Fzi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮。 3.根据权利要求2所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，目标函数形式如下：其中m、n和p和q代表次方数，ai、bi、ci、di、ei为序号为i＝1，2，……，n的车轮的权值系数，反映了不同车轮对目标函数的影响程度，以及同一个车轮中Mxi、Myi、Fxi、Fzi对目标函数的影响程度。 4.根据权利要求3所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，m＝n＝p＝q＝2。 5.根据权利要求2-4任意一项所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述约束条件为地面附着极限以及驱动执行器和制动执行器的输出转矩极限：其中，Tbi_max为序号为i＝1，2，……，n的车轮的制动执行器能输出的峰值转矩，Tdi_max为序号为i＝1，2，……，n的车轮的驱动执行器能输出的峰值转矩，Fzi为序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎垂向力，μi为对应序号为i＝1，2，……，n的车轮的路面附着系数，Ri为序号为i＝1，2，……，n的车轮负载半径；所述轮胎纵向力和侧向力产生横摆力矩应尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的目标横摆力矩，表示如下：其中，MTarget为目标运动跟踪控制器得到的目标横摆转矩，表示无限逼近。 6.根据权利要求5所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎纵向力和侧向力产生的整车纵向力尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的整车目标纵向力，表示如下： A为1×2k的系数矩阵，Fyi为序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎侧向力，FxTarget为目标运动跟踪控制器测到的整车目标纵向力，表示无限逼近。 7.根据权利要求5所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎纵向力和侧向力产生的整车侧向力尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的整车目标侧向力，表示如下： B为1×2k的系数矩阵，FyTarget为目标运动跟踪控制器测到的整车目标侧向力，表示无限逼近。 8.根据权利要求6所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎纵向力和侧向力产生的整车侧向力尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的整车目标侧向力，表示如下： B为1×2k的系数矩阵，FyTarget为目标运动跟踪控制器测到的整车目标侧向力，表示无限逼近。 9.根据权利要求5所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎侧向力用轮胎纵向力进行表示，所述轮胎侧向力由轮胎侧向力传感器测得。 10.根据权利要求5所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，使用电机来驱动车辆。
所属类别：	发明专利