[发明专利]分散式轮毂电机驱动电动汽车路面附着系数的估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散式轮毂电机驱动电动汽车在行驶过程中路面附着系数的估算方法，特别是一种在实际路面上进行轮胎与路面纵向附着特性的实时测定方法，属于电动汽车技术领域。

背景技术

分散式轮毂电机驱动电动汽车是将轮毂电机分别安装在电动汽车四个车轮内或车轮附近，具有响应快、传动链短、传动高效、结构紧凑等特点，充分利用了电机精确观测和快速可控的特点，是电动汽车一个重要的发展方向。

电动汽车轮胎在不同路面上的附着系数变化特性是评价汽车轮胎性能的一项重要技术指标，它对汽车性能有重要影响。轮胎与不同路面之间的附着系数变化特性也是汽车动力性与制动性能仿真计算的一项重要原始参数。

目前国内外都已经在路面附着系数识别领域做了很多工作，主要包括以下几种方法。

1）基于路面附着系数与车轮滑移率曲线的斜率的路面附着系数估算方法。该方法简单易于实施，但是只能针对于汽车处于低滑移率的情况下，在高滑移率的情况下，滑移率和附着系数间不满足线性关系。

2）基于轮胎模型的路面附着系数估算方法。该方法通过轮胎模型可以获得车轮的滑移特性，并直接估算出路面附着系数，准确性较高。但是其准确性对采用的轮胎模型依赖性太强，利用复杂的轮胎模型计算得到滑移率时间过长，简化的轮胎模型又会影响附着系数的准确性。

还有很多其它的方法都是以这两种为原型加以改动，也各有优缺点。

发明内容

针对现有的路面附着系数估算不准确问题，本发明目的是提供一种分散式轮毂电机驱动电动汽车的路面附着系数估算方法，用以准确估计路面情况，以使行驶更为安全。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

分散式轮毂电机驱动的电动汽车的路面附着系数估算方法，该方法步骤为：

1）建立一种电动车路面附着系数的估算系统，包括：设置在电机控制器上的驱动力矩传感器、设置在车轮处的轮速传感器、车速传感器、车轮滑移率计算模块、路面附着系数估计模块、简化轮胎模型模块。路面附着系数估计模块有基于路面附着系数与车轮滑移率曲线来估算路面附着系数的算法。

2）在忽略轮胎滚动阻力的情况下，根据式（1）对轮胎驱动力进行实时观测。

Fi=(Tz-Jω*ω·)/R,---(1)]]>

式中，R—车轮滚动半径、Jω—车轮转动惯量、—车轮角加速度、F_z—车轮垂向载荷、T_Z—驱动力矩。

其中，T_z是驱动力矩，是已知的。设车轮角速度传感器采集前后相邻的时刻k-1和k，间隔时间为T，实时采集到的轮速信号ω（k）和ω（k-1），于是有（2）式计算轮心加速度。

ω·=ω(k)-ω(k-1)T,---(2)]]>

于是得到式（3）进行计算轮胎驱动力：