[发明专利]一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法

说明书

本发明公开了一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法，步骤一、计算整车需求横摆力偶矩；步骤二、估算各驱动车轮滑转率；步骤三、拟合电驱动系统损耗特性曲线，步骤四、建立在线优化目标函数，根据需求横摆力偶矩、车轮滑转率以及电驱动系统损耗对目标函数进行求解得到各车轮转矩；步骤五、将各车轮决策出的需求力矩发送至各车轮轮毂电机的控制器。本发明提供的基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法，在线优化过程中综合考虑电机能耗、横摆角速度跟踪误差以及滑移损失，对电动轮驱动汽车各车轮驱动转矩进行在线优化，在保证整车稳定性的前提下尽可能的提高整车的经济性，实现整车综合性能最优。

技术领域

本发明属于电动轮驱动车辆车轮转矩分配方法技术领域，特别涉及一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法。

背景技术

在环境污染和能源短缺的双重压力下，电动汽车得到了快速发展。电动轮驱动汽车省去了传统汽车的变速器、差速器等机械结构，精简了结构，提高了传动效率。电动轮驱动车辆的各个车轮驱动转矩独立可控，通过驱动转矩在各驱动车轮之间的合理分配，不仅可以提高电动车辆的稳定性，还可以提高行驶经济性。电动轮驱动车辆能够实现较好的操纵稳定性、动力性和通过性，并具备相当的驾驶机动性和驾驶乐趣，是未来高性能车辆的理想驱动形式。

目前，针对电动轮驱动车辆转矩分配方法的研究主要集中在电子驱动防滑控制、直接横摆力偶矩控制以及减少驱动系统能量损失等几方面。由于各轮独立驱动汽车各轮转矩独立可控，转速和转矩又易于获得，且电机响应快、控制准确，因此在驱动防滑控制与传统车相比有明显的优势。同时，电机在不同的工作点，驱动效率也明显不同，通过合理的分配各个驱动车轮的驱动转矩，还可以提高多个电机的综合工作效率，减少驱动系统的能量损失，从而提高电动车辆的续航里程。但是，目前的研究一般是单独研究稳定性或者经济性，很少能同时兼顾考虑电动轮驱动车辆的稳定性和经济性，限制了高性能电动轮驱动车辆的进一步发展。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法，通过在在线优化的过程中综合考虑电机能耗、横摆角速度跟踪误差以及滑移损失，对电动轮驱动汽车各车轮驱动转矩进行在线优化，在保证整车稳定性的前提下尽可能的提高整车的经济性，实现整车综合性能最优。

本发明的目的之二是通过构建电机能耗、轮胎滑移能耗以及横摆角速度跟踪误差和电机驱动转矩对应的数学表达式，提高在线优化求解的速度。

本发明提供的技术方案为：

一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法，包括：

步骤一、计算整车需求横摆力偶矩；

步骤二、估算各驱动车轮滑转率；

步骤三、拟合电驱动系统损耗特性曲线；

步骤四、建立在线优化目标函数，并根据所述需求横摆力偶矩、所述车轮滑转率以及所述电驱动系统损耗对所述目标函数进行求解得到各车轮转矩；

其中，所述在线优化目标函数为：

其中，C_p(T_mi)表示电驱动系统功率损失；C_t(T_mi)表示轮胎纵向滑移能量损失，σ_t为车轮纵向滑移权重系数；C_ω(T_mi)表示车辆横摆角速度跟踪误差，σ_w为横摆角速度跟踪权重系数；

步骤五、将各车轮决策出的需求力矩发送至各车轮轮毂电机的控制器。