[发明专利]考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法

权利要求书

1.一种考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，适用于具有两个以上驱动轮的车辆，其特征在于，所述分配方法包括以下步骤：

采用目标优化转矩分配控制算法对轮胎纵向力建立目标优化问题的目标函数；所述目标函数反映轮胎纵向力占轮胎垂向力的比重以及轮胎侧向力产生的横摆力矩占所有轮胎力产生的横摆力矩的比重；

通过求解目标优化问题得到最优的轮胎纵向力，从而得到驱动/制动执行器作用在车轮上的最优输出转矩；

所述轮胎纵向力在一定的约束条件内被求解，目标函数的形式如下：

其中i＝1，2，……，n为车轮的序号，k表示车辆中可以被控制的车轮个数，M_xi和M_yi分别是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎纵向力和轮胎侧向力产生的横摆力矩，F_xi是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎纵向力，F_zi是序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎垂向力，f_i(M_xi)为以M_xi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；g_i(M_xi,M_yi)为以M_xi、M_yi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；h_i(F_xi)为以F_xi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮；k_i(F_zi)为以F_zi为自变量的函数，对应序号为i＝1，2，……，n的车轮。

2.根据权利要求1所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，目标函数形式如下：

其中m、n和p和q代表次方数，a_i、b_i、c_i、d_i、e_i为序号为i＝1，2，……，n的车轮的权值系数，反映了不同车轮对目标函数的影响程度，以及同一个车轮中M_xi、M_yi、F_xi、F_zi对目标函数的影响程度。

3.根据权利要求2所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，m＝n＝p＝q＝2。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述约束条件为地面附着极限以及驱动执行器和制动执行器的输出转矩极限：

其中，T_{bi_max}为序号为i＝1，2，……，n的车轮的制动执行器能输出的峰值转矩，T_{di_max}为序号为i＝1，2，……，n的车轮的驱动执行器能输出的峰值转矩，F_zi为序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎垂向力，μ_i为对应序号为i＝1，2，……，n的车轮的路面附着系数，R_i为序号为i＝1，2，……，n的车轮负载半径；

所述轮胎纵向力和侧向力产生横摆力矩应尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的目标横摆力矩，表示如下：

其中，M_Target为目标运动跟踪控制器得到的目标横摆转矩，表示无限逼近。

5.根据权利要求4所述的考虑轮胎侧向力贡献的基于目标优化的转矩分配方法，其特征在于，所述轮胎纵向力和侧向力产生的整车纵向力尽量逼近目标运动跟踪控制器得到的整车目标纵向力，表示如下：

A为1×2k的系数矩阵，F_yi为序号为i＝1，2，……，n的车轮的轮胎侧向力，F_xTarget为目标运动跟踪控制器测到的整车目标纵向力，表示无限逼近。