[发明专利]四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法

说明书

本发明公开了一种四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，其步骤为：计算当前车辆行驶状态下四个车轮的垂向轮胎力；计算当前滑移率不同路面附着系数下对应的车轮纵向轮胎力；计算当前车轮纵向轮胎力；计算路面摩擦系数；将当前滑移率不同路面附着系数下的车轮纵向轮胎力分别与车轮当前的纵向轮胎力做差并取平方；取差值平方的最小值，对应的路面附着系数即判定为当前路面附着系数，将其与路面摩擦系数进行比较，并取二者之间的最大值；若变化后的路面附着系数估计值持续时间大于0.5s，则更新当前路面附着系数估计值；否则，保持前一时刻路面附着系数估计值不变。本发明可用于驱动防滑策略的调整，提高车辆的驱动性能。

技术领域

本发明涉及一种路面附着系数的估计方法，尤其涉及一种在车辆驱动防滑控制启动瞬间进行每个车轮路面附着系数估计的方法。

背景技术

路面附着系数为车辆主动安全控制系统的重要参数，如驱动防滑控制利用路面附着系数可规划期望滑移率、车辆稳定性控制利用路面附着系数进行期望横摆率的规划等，但路面附着系数难以测量或传感器较为昂贵，因此路面附着系数的估计是实现车辆的主动安全控制的基础，具有重要作用。

现有的路面附着系数估计方法主要分为以下三类：1)主要借助车轮的滑移率与路面附着系数利用率的关系对路面摩擦系数进行估计，此类方法只能估计路面摩擦系数，即路面附着系数的利用率；2)采用估计算法对路面附着系数进行估计，但多数估计算法过于复杂；3)只能估计车辆四轮处于同一种附着系数路面的工况，对于不同车轮处于不同路面附着系数的情况难以估计。

发明内容

针对现有路面附着系数估计方法存在的上述问题，本发明提供了一种四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法。该方法能够在驱动防滑控制启动瞬间对四轮独立驱动汽车路面附着系数进行估计，可用于驱动防滑策略的调整，充分利用路面摩擦力，提高车辆的驱动性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法，包括如下步骤：

步骤1：计算当前车辆行驶状态下四个车轮的垂向轮胎力；

步骤2：根据Dugoff纵向轮胎力模型，分别计算当前滑移率下路面附着系数从0.1且每隔0.1变化到1的情况下对应的车轮纵向轮胎力；

步骤3：根据车轮动力学关系，计算当前驱动扭矩及轮速下的车轮纵向轮胎力；

步骤4：根据当前车轮纵向轮胎力以及垂向轮胎力，计算路面摩擦系数；

步骤5：将步骤2中计算出的当前滑移率不同路面附着系数下的车轮纵向轮胎力，分别与步骤3中计算的车轮当前的纵向轮胎力做差并取平方；

步骤6：取步骤5中得到的不同路面附着系数下车轮纵向轮胎力的差值的平方的最小值，对应的路面附着系数即判定为当前路面附着系数；

步骤7：将步骤6中判定的当前路面附着系数与步骤4中的摩擦系数进行比较，并取二者之间的最大值作为路面附着系数估计值；

步骤8：当路面附着系数估计值发生变化时，对其进行计时，若变化后的路面附着系数估计值持续时间大于0.5s，则更新当前路面附着系数估计值；否则，保持前一时刻路面附着系数估计值不变。

本发明给出的路面附着系数估计方法可以保证路面附着系数的估计精度在±0.1的范围内，且相对现有的多数估计方法，能够对每个车轮的路面附着系数进行估计。

附图说明

图1为左前轮路面附着系数及估计值，TCS启动状态；

图2为右前轮路面附着系数及估计值，TCS启动状态；

图3为左后轮路面附着系数及估计值，TCS启动状态；