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原文传递一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法

专利名称：	一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法
摘要：	一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，包括：整车控制器对各个传感器信号进行滤波处理；采用运动学或动力学方法对部分关键车辆状态参数进行估算；整车控制器先基于垂向载荷转移对驱动转矩进行预分配，以便充分利用地面附着力，提高整车操控性；整车控制器根据路面附着系数和滑转率的关系曲线实时估算当前路面最佳滑转率。低速行驶时，优先考虑动力性，各驱动轮分别以各自当前最佳滑转率为控制目标进行转矩分配，高速行驶时，则以稳定性为主，直驶采用平均分配，转向以中性转向为目标进行驱动转矩的分配。
专利类型：	发明专利
申请人：	厦门金龙联合汽车工业有限公司
发明人：	刘志伟;苏亮;黄玲;宋光吉
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911417630.8
公开号：	CN110979026A
代理机构：	泉州市博一专利事务所(普通合伙)
代理人：	方传榜
分类号：	B60L15/20;B;B60;B60L;B60L15;B60L15/20
申请人地址：	361000 福建省厦门市集美区金龙路9号
主权项：	1.一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）、整车VCU对轮速传感器、车身姿态传感器和方向盘转角传感器信号进行卡尔曼滤波处理，前轴转角则依据与方向盘转角的近似线性关系，通过新的非理想转向模型计算得到；（2）、对质心侧偏角、后轮侧偏角、纵向车速及横向车速进行估算；（3）、根据整车加速信号对驱动轮垂向载荷进行估算，然后基于垂向载荷对油门需求转矩进行预分配，具体如下：，式中：、分别为左右驱动轮转矩；为总需求转矩，Fzrl、Fzrr分别为左右驱动轮处垂向载荷；（4）、利用路面附着系数和滑转率的关系曲线对当前路面下的最佳滑转率进行识别，获得左右驱动轮最佳滑转率；（5）、基于滑转率对驱动转矩进行分配。 2.如权利要求1所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述步骤（2）中质心侧偏角利用稳态工况下与前轮转角、侧向加速度以及横摆角速度的关系估算得到：，式中：为质心侧偏角，为整车质量，为前轴到质心距离，为后轴到质心距离，为车辆轴距，为前轴侧偏刚度，为后轴侧偏刚度，为纵向车速，为前轮转角，为横摆角速度，为侧向加速度，a为比例系数。 3.如权利要求2所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述后轮侧偏角利用质心侧偏角和横摆角速度计算得到：。 4.如权利要求3所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述纵向车速利用前轮转速和前轴转角估算得到：，式中：、分别为左前轮和右前轮转速，为车轮滚动半径，为前轮转角。 5.如权利要求4所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述横向车速利用前轮转角、前轮轮速和横摆角度的运动学关系估算得到：，其中，为前轴到质心的距离，为前轴侧偏角，为前轮转角，、分别为左右轮轮边速度。 6.如权利要求2所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：采用新的非理想转向模型，以车辆质心速度为参考计算两驱动轮绕转向中心的线速度分别为：，其中：为后轴侧偏角，、分别为两驱动轮轮心线速度。 7.如权利要求1所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述步骤（4）的左右驱动轮最佳滑转率获得过程具体如下：地面附着系数随纵向滑转率呈现先增后减的变化规律，当满足时获得峰值纵向附着系数，此时对应的滑转率即为最佳滑转率，通过计算时滑转率来确定，利用附着系数滑转率关系曲线实时计算附着系数对滑转率的求导，事先确定一个最佳滑转率出现范围，若在该范围内出现的情况，则认为车轮已经发生滑转，取上一步输出的滑转率作为最佳滑转率进行控制；否则事先确定的最佳滑转率范围的最大值作为最佳滑转率进行控制；其中，滑转率计算公式为：，地面附着系数计算公式为：。 8.如权利要求1所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：所述步骤（5）中驱动转矩的分配方式如下：当车辆低速行驶时，以动力性为主，在转矩预分配的基础上，如果车辆驱动轮发生滑转，触发驱动防滑功能，则左右驱动轮分别以各自识别到的最佳滑转率为控制目标进行转矩分配；当车辆处于高速行驶时，以稳定性为主，若触发驱动防滑功能且车辆直行，则左右轮以各自识别的最佳滑转率较小值为目标进行等扭矩分配，如果此时车辆处于转向，则以中性转向为目标进行转矩分配；转矩分配结果与当前司机油门需求转矩作对比，取较小值输出，保证司机对车辆的控制。 9.如权利要求8所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：当车辆处于低速直行且触发驱动防滑功能，借助于1/4车辆模型，利用滑膜控制算法对左右驱动轮目标滑转率进行跟踪；当车辆处于高速转向且触发驱动防滑功能，取左右驱动轮识别到的较小滑准率作为左驱动轮目标滑转率，右驱动轮目标滑转率考虑偏转角的变化率，以中性转向为控制目标，同样借助于1/4车辆模型，利用滑膜控制算法进行目标滑转率的跟踪，若左驱动轮由识别模块得到的滑转率为Srl，则右驱动轮的目标滑转率Srr为：，然后根据1/4车辆模型，基于滑膜控制算法进行滑转率跟踪，得到转矩分配公式为，式中：，为驱动轮转矩，与分别为1/4车辆质量及迎风面积，为空气密度，和分别为车轮转动惯量和转速，R为轮胎滚动半径，为车辆行驶速度，为路面附着系数，为驱动轮滑转率，为目标滑转率，γ为横摆角速度，c、ε、k为相关比例系数，影响着响应速度和控制精度。 10.如权利要求9所述的一种基于实时路况的分布式驱动公交车转矩分配方法，其特征在于：还包括在滑膜控制中引入防抖饱和函数，所引入的饱和函数将上面转矩计算公式中的项替换成，如以下公式所示：。
所属类别：	发明专利