[发明专利]多轴分布式驱动铰接客车的驱动力矩的确定方法

说明书

本发明公开一种多轴分布式驱动铰接客车的驱动力矩的确定方法。本发明充分考虑到后车厢和铰接角的影响，参考模型设计为线性三自由度模型，针对后车厢设计了横摆角速度与铰接角的联合控制，计算得到的理想值更加合理，然后计算施加在前后车厢上的横摆力矩，最后以轮胎利用率作为优化目标，并进行整车纵向力约束、所述前车厢附加横摆力矩约束、所述后车厢附加横摆力矩约束、轮边驱动电机峰值转矩约束和路面附着约束，求解出轮胎利用率最小时对应各驱动轮的驱动力矩。本发明提高了铰接客车的横摆稳定性，解决了极端工况，尤其是高速低附着工况下铰接客车发生折叠甩尾的问题。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力学控制领域，特别是涉及一种多轴分布式驱动铰接客车的驱动力矩的确定方法。

背景技术

多轴分布式纯电动铰接客车兼具纯电动客车和铰接客车的优点，车身容量大，路面适应性强，转向性能更佳，排放为零，是未来城市交通问题的理想解决方案，但是由于铰接点处存在作用力的耦合，此类车辆动力学系统较一般车辆更为复杂，既有优于传统集中式驱动车辆的诸多动力学特点，又有区别于一般四轮轮边驱动电动汽车的地方，在操纵稳定性上与一般单车厢车辆相比有明显区别，极限工况下存在折叠、甩尾、后车厢横向摆动等问题。

目前针对铰接车动力学控制的相关研究对象主要集中于工程铰接车辆和半挂卡车领域，这类车辆的铰接盘结构较为简单，功能单一，而针对分布式驱动电动铰接客车的动力学控制研究尚存在空白，因此，对于带铰接装置的轮边驱动客车的动力学控制的研究有其特有的意义。

对于铰接车辆铰接角和后车厢控制的相关研究有待进一步深入。众多研究表明，当铰接式车辆失稳时，前后车厢会以一定的先后顺序发生失稳，如发生折叠时，一般都是后车厢先发生较大角度的摆动，继而引起前车厢的失稳，而目前对于铰接车辆的横摆稳定性控制的研究大多以前车厢为参考对象，并未考虑铰接角和后车厢运动对车辆稳定性的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种多轴分布式驱动铰接客车的驱动力矩的确定方法，用来提高铰接客车的横摆稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多轴分布式驱动铰接客车的驱动力矩的确定方法，所述确定方法包括：

根据前后车厢的受力分析和运动方程计算前车厢横摆角速度的理想值、后车厢横摆角速度的理想值和前后车厢铰接角的理想值；

将前车厢横摆角速度的理想值与真实值作差得到第一差值，将后车厢横摆角速度的理想值与真实值作差得到第二差值，将前后车厢铰接角的理想值与真实值作差，得到第三差值，将所述第一差值、第二差值、第三差值作为控制跟踪误差，根据滑模控制算法计算前车厢附加横摆力矩和后车厢附加横摆力矩；

根据前车厢附加横摆力矩确定前车厢附加横摆力矩约束，根据后车厢附加横摆力矩确定后车厢附加横摆力矩约束；

建立以轮胎利用率为优化目标的优化方程；

根据整车纵向力约束、所述前车厢附加横摆力矩约束、所述后车厢附加横摆力矩约束、轮边驱动电机峰值转矩约束和路面附着约束建立约束方程；

根据所述约束方程求解所述优化方程的最小值；

根据所述最小值确定各驱动轮的驱动力矩。

可选的，所述根据所述最小值确定各驱动车轮的转动力矩，具体包括：

根据所述最小值确定各驱动轮的纵向力；

根据各驱动轮的纵向力和车轮滚动半径确定各驱动轮的驱动力矩。

可选的，所述根据前后车厢的受力分析和运动方程计算前车厢横摆角速度的理想值、后车厢横摆角速度的理想值和前后车厢铰接角的理想值，具体包括：