[发明专利]一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法，该系统包括：左右前轮差动助力转向控制模块：根据参考转向盘力矩和实际转向盘力矩进行闭环控制获取左右前轮转矩；附加横摆力矩计算模块：根据左右前轮转矩计算左右前轮产生的附加横摆力矩；转矩矢量控制附加横摆力矩计算模块：根据整车状态计算整车所需广义横摆力矩；左右后轮转矩分配模块：根据附加横摆力矩和整车所需广义横摆力矩进行分配得到左右后轮转矩；电机控制模块：根据左右前轮转矩、左右后轮转矩控制相应的驱动电机。与现有技术相比，本发明方便实现转向助力功能，在减小驾驶员操纵负担的同时实现改善中低车速转向轻便性和中高车速驾驶员路感，提高汽车操纵性能。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的差动助力转向控制系统及方法，尤其是涉及一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法。

背景技术

汽车的转向性能是汽车行驶过程当中最为重要的性能之一，长期以来深受人们的重视，随着汽车技术的发展，改善驾驶员操纵感受越来越受到关注。汽车转向系统的发现先后经历了机械转向式、液压助力式、电子液压助力式和电动助力式等阶段。但无论是电动助力转向技术还是线控转向技术都需要安装额外的助力电机来完成车辆的转向过程。这对于以内燃机为动力的车辆来说是十分合适的。但是近年来随着电动汽车的发展，分布式驱动电动汽车的出现为汽车动力学控制技术提出了一些新思路。分布式驱动电动汽车将电机直接安装在驱动车轮内或驱动车轮附近，发动机被电池所代替。去除传统动力传动系统后，车辆具有更高的传递效率，结构也更为紧凑。此外，分布式驱动电动汽车的电机可单独施加控制，控制方式更加灵活，因而车辆的主动安全控制更易实现。分布式驱动电动汽车由于驱动轮转矩独立可控，转弯时可人为使左右转向驱动轮的驱动力不相等，该驱动力差值与主销偏移距所产生的力矩使车轮绕其转向主销转动，从而变成一个驱动车轮转向的力矩。这样便可以利用该力矩实现助力转向，并省去在转向柱上的助力电机等电动助力转向模块。然而前人的研究往往忽视了前轴左右电机在满足差动助力需求的同时产生的横摆力矩对车辆横摆运动产生的干扰，四轮分布式驱动的优势也因此未得到充分利用。

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分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制系统，该系统包括：

左右前轮差动助力转向控制模块：该模块根据参考转向盘力矩和实际转向盘力矩进行闭环控制获取左前轮转矩和右前轮转矩；

附加横摆力矩计算模块：该模块根据左前轮转矩和右前轮转矩计算左右前轮产生的附加横摆力矩；

转矩矢量控制附加横摆力矩计算模块：该模块根据整车状态计算整车所需广义横摆力矩；

左右后轮转矩分配模块：该模块根据附加横摆力矩和整车所需广义横摆力矩进行分配得到左后轮转矩和右后轮转矩；

电机控制模块：该模块根据左前轮转矩、右前轮转矩、左后轮转矩和右后轮转矩控制相应的驱动电机。

所述的左右前轮差动助力转向控制模块包括：

实时参数获取子模块：该子模块实时获取转向盘转角θ_sw、整车车速V和实际转向盘力矩T_sw；

参考转向盘力矩计算模块：该子模块根据转向盘转角θ_sw和整车车速V计算获取参考转向盘力矩；

闭环控制子模块：该子模块正输入端连接参考转向盘力矩，闭环控制子模块负反馈端连接实际转向盘力矩T_sw，闭环控制子模块输出左右前轮转矩差ΔT_f；