[发明专利]分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制方法及系统，属于车辆控制技术领域。本发明通过实时估算出当前路面峰值附着系数，根据当前路面峰值附着系数与当前路面最优滑移率对应的线性关系，得出当前路面的最优滑移率，再结合当前车轮的轮心速度，确定当前车轮的参考轮速，计算出实际轮速与参考轮速的差值，依据轮速差，利用滑模变结构控制器，对驱动状态下打滑的车轮进行力矩控制，保证了将车轮滑移率控制到当前路面最优滑移率。本发明将车轮滑移率控制到当前路面最优滑移率，实现对车轮的防滑驱动的自适控制。

技术领域

本发明涉及一种分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制方法及系统，属于车辆控制技术领域。

背景技术

由于采用电机独立驱动，且电机转矩可以精确控制，分布式驱动电动汽车可以充分利用自身独特的优势实现很多安全性方面的控制。

当电动汽车行驶在附着系数较低的路面上时，比如雨雪天的路面，其电机的输出转矩可能会超过路面所能提供的最大附着力对应的转矩，这种情况在车辆加速行驶时最为常见。当此情况发生时，车轮轮速会在短时间内迅速升高，此时车辆纵向车速的变化却微乎其微，车轮发生打滑现象。之后，滑移率由稳定区进入非稳定区，电动汽车与路面之间的附着力下降，极有可能引发安全事故。

公布号CN102267459公开了一种电机驱动车辆的驱动防滑控制方法，该方法以滑移率为控制变量，利用行驶速度、纵向加速度和驱动轮纵向滑移率得到目标驱动力矩，完成驱动防滑调节。该方法存在以下问题：

1)滑移率的计算依赖于车速估计的精度，而在车辆低速刚刚起步的过程中，控制存在明显的延迟，导致滑移率上升，车速估计误差以及传感器的信号噪声会造成滑移率的抖动，进一步造成力矩信号抖动。

2)电机力矩的延迟会造成在低速时候滑移率控制延迟更加严重，并且带来很大的抖振，进而造成明显的电机“低速振动”，并给驾驶员带来不舒适。

公布号CN104228607公开了一种电动汽车驱动防滑控制方法，该方法给定期望滑转率，并计算相应的期望车轮转速，通过跟踪车轮转速，实现驱动防滑。由于不同路面下期望滑转率参数设置有很大的不同，故此方法在实际应用中自适应调节性较差。

公布号CN105751919公开了一种四轮轮毂电动汽车驱动防滑控制方法，通过路面识别算法获取车轮的最佳滑移率，进而计算出车轮的期望转速。以期望轮速为控制目标，利用PID控制器计算出补偿转矩，将补偿转矩和指令转矩相加并输入电机，实现驱动防滑控制。该方法的缺陷在于：PID控制适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统，而驱动防滑控制过程中信号噪声、模型误差等不确定性因素较多，对系统的抗干扰性要求较高，显然，采用PID控制会影响控制器的适应性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制方法，以解决目前防滑控制中出现的防滑力矩抖动、自适应性和稳定性差的问题；同时，本发明还提供了一种分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制系统。

本发明为解决上述技术问题而提供一种分布式驱动电动汽车路面自适应驱动防滑控制方法，包括以下六个方案，方法方案一：该控制方法包括以下步骤：

1)根据车辆的纵向车速、车轮当前滑移率和纵向力估算当前路面峰值附着系数；

2)根据路面峰值附着系数与路面最优滑移率的对应关系确定当前路面的最优滑移率；

3)根据当前路面的最优滑移率计算当前车轮的参考轮速，并计算实际轮速和参考轮速的差值；

4)将实际轮速和参考轮速的差值以及车轮纵向力输入到滑模变结构控制器，由滑模变结构控制器对驱动状态下打滑的车轮进行力矩控制。

本发明实时估算当前路面峰值附着系数，根据当前路面峰值附着系数确定滑移率，将车轮滑移率控制到当前路面最优滑移率，实现对车轮的防滑驱动的自适控制。