[发明专利]一种电动汽车驾驶员需求转矩计算方法

权利要求书

1.一种电动汽车驾驶员需求转矩计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、驾驶员风格及驾驶意图的检测，需求转矩的计算

A1、检测出驾驶风格

将驾驶员风格分为两类：动力型和经济型；动力型驾驶风格的驾驶员注重车辆行驶的动力性，习惯急踩油门踏板紧急加速，追求加速度和高速行驶；经济型驾驶风格的驾驶员注重车辆行驶的燃油经济性和平顺性，习惯平缓踩踏油门踏板平稳加速，追求平顺的匀速行驶；故采用一定周期t₁内车辆行驶的加速度均值和最高行驶车速作为输入参数，采用模糊推理的方法，检测出驾驶风格；

A2、检测出驾驶员意图

将驾驶员操作油门踏板的驾驶意图分为三类：匀速行进、平稳加速和紧急加速；匀速行进的特征为加速踏板开度变化率很小，平稳加速时加速踏板开度逐渐增大且变化率为中等，紧急加速时加速踏板开度较大同时开度变化率较大；故采用当前时刻加速踏板开度和加速踏板开度变化率作为输入参数，采用模糊推理的方法，检测出驾驶员意图；

A3、确定驾驶员需求转矩系数

根据当前驾驶员踏板开度x、驾驶员风格i和驾驶意图j，确定驾驶员需求转矩系数β，计算公式如下：

β＝a_ij·x²+b_ij·x   (1)

式中：x∈(0,1)；驾驶员风格i＝1、2，分别代表动力型和经济型；驾驶意图j＝1、2、3，分别代表匀速行进、平稳加速和紧急加速；a_ij+b_ij＝1；动力型-1<a_1j≤0，经济型0<a_2j≤1，a₂₁>a₂₂>a₂₃,a₁₁>a₁₂>a₁₃，即匀速行进需求扭矩<平稳加速需求扭矩<紧急加速时的需求扭矩；

A4、计算驾驶员需求转矩

根据车辆动力系统的具体配置，计算其动力系统在当前行驶车速下所能发出的最大转矩T_max，根据驾驶员需求转矩系数β，计算驾驶员需求转矩T_req，计算公式如下：

T_req＝T_max·β   (2)

B、安全车距的检测，需求转矩的安全修正

通过雷达测距传感器和车速传感器测得当前车道上前车A与本车B的距离S，本车B车速V_B和前车A车速V_A；

当本车车速V_B大于前车车速V_A时，前车A以地面允许的最大附着力下进行制动，本车B车驾驶员最快反应下能够不与前车A发生追尾所应保持的最小距离定义为临界安全修正距离S₀，如式(3)所示：

其中t₁为驾驶员反应时间，量纲为s；t₂为驾驶员操作时间，量纲为s；t₃为制动协调时间，量纲为s；为地面附着系数，无量纲；d₀为车辆的绝对安全距离，量纲为m；

如果检测到当前车道上本车B与前车A间的车距S≤S₀，则需要对本车B驾驶员的需求转矩进行安全修正；则本车B在相对距离S₀-d₀内匀减速至前车A当前速度V_A需要的加速度a_B，车辆驱动力F_q和需求动力系统安全转矩T_r分别如式(4)-(6)所示：

Fq=mgf+CdAVA221.15+δmaB---(5)]]>

Tr=Fqrigi0ηT---(6)]]>

其中，m为整车质量，量纲为kg；f为滚动阻力系数，无量纲；C_d为空气系数，无量纲；A为迎风面积，量纲为m²；δ为旋转质量换算系数，无量纲；r为车轮半径，量纲为m；i_g为变速器的传动比，无量纲；i₀为主减速器的传动比，无量纲；ηT为传动系的机械效率，无量纲；

在临界安全修正距离内，驾驶员踩下油门踏板后的需求转矩不应该大于T_r，以使车辆能够在前车A匀速行驶的情况下，本车B能够安全跟车行驶；当T_r<0时，应使油门踏板的开度不计入需求转矩，车辆对于动力系统的需求扭矩T_req置0，停止动力输出，以提醒驾驶员需要进行制动。