[发明专利]基于分布式驱动电动汽车的操纵性改善控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车控制方法，尤其是涉及一种基于分布式驱动电动汽车的操纵性改善控制方法。

背景技术

发展节能环保安全的电动汽车(EV)被认为是解决未来能源、环境问题及实现主动安全最有希望的措施之一。分布式驱动电动汽车多个电机独立驱动，电机的输出转矩独立精确可控，在电机能力范围内各车轮转矩可按照任意比例分配，甚至一侧驱动一侧制动，其整车结构紧凑，传动效率高，因此分布式驱动电动汽车被认为是未来电动汽车发展的重要方向。

转向轻便性和操纵灵敏性是汽车操纵性品质评价中的两项重要指标。在传统汽车上通常采用电动助力转向系统(Electric Power Steering，简称EPS)来改善转向轻便性，该系统由助力电机直接提供转向助力，减小了转向盘手力。其次，通常采用转矩矢量控制(Torque Vectoring Control，简称TVC)方法来改善操纵灵敏性，该方法通过限滑差速器来改变各车轮间的转矩分配，使整车产生一个附加横摆力矩，加快整车横摆响应从而改善操纵性。然而，在传统汽车上加装转向助力电机和限滑差速器会使系统结构复杂，成本增加。

由于其独特的动力学控制形式，分布式驱动电动汽车在操纵性方面具有显著优势。前轴左右车轮差动力矩分配可以产生转向助力，实现整车转向轻便性；后轴左右车轮差动力矩分配可以提高整车横摆角速度响应，实现整车操纵灵敏性。近年来国内外学者对此也作了大量研究，王军年提出了差动转向助力的差动转矩控制策略，Russell James Thacher发明了一种应用于非公路多功能车的差动转向辅助系统，该系统改善了车辆的转向性能，提高了车辆入弯和出弯能力。Feng-Kung Wu提出了一种电子转向系统，并将其应用在无齿轮齿条转向器的前轮独立驱动电动车上。Lorenzo Pinto等人也对在双后轮电动汽车上使用转矩矢量控制方法的横摆角控制策略进行了研究。Kaoru SAWASE研究了应用转矩矢量控制方法增加过弯速度。一些国外汽车公司也研究了基于转矩矢量控制技术的动力学稳定控制系统。然而前人的研究往往都局限于单独研究差动转向助力或转矩矢量控制，但差动转向助力会对整车的横摆运动产生影响，转矩矢量控制也会对驾驶员转向盘力矩产生影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可有效提高整车操纵性能的基于分布式驱动电动汽车的操纵性改善控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于分布式驱动电动汽车的操纵性改善控制方法，该方法具体包括：

理想差动转向助力曲线获取步骤，根据车辆纵向车速和转向盘力矩获取差动转向助力曲线；

参考横摆角速度计算步骤，根据转向盘转角和线性二自由度单轨模型计算出理想横摆角速度目标值作为参考横摆角速度；

附加横摆转矩计算步骤，实时跟踪计算出的参考横摆角速度，通过前馈控制和反馈控制计算附加横摆转矩；

纵向力分配步骤，根据理想差动转向助力曲线和附加横摆转矩分配前轴左右轮和后轴左右轮的驱动力矩。

所述的理想差动转向助力曲线为差动助力转矩与转向盘力矩、车辆纵向车速间的关系，理想差动转向助力曲线为二次曲线型助力曲线。

所述的参考横摆角速度计算步骤中，以线性二自由度单轨模型为参考模型，该参考模型的输入变量包括转向盘转角和车辆行驶参数，输出量为理想横摆角速度目标值，具体计算公式为

δf=δSWiL]]>