[发明专利]一种分布式电驱动汽车的混杂控制系统、控制方法和控制装置

说明书

本发明提供一种分布式电驱动汽车的控制系统、控制方法和控制装置，控制方法包括获取车辆行驶环境信息和车辆自身运行状态信息；计算出总纵向力矩、总侧向力矩以及总横摆力矩；切换工况；输出车辆驱动力矩；控制系统包括状态监测模块、运动控制模块、混杂控制模块和执行器模块，状态监测模块用于获取车辆行驶的环境信息和车辆自身运行状态信息；运动控制模块计算出期望力矩；执行器模块实现直行、制动和转向；控制装置包括纵向状态监测器、横向状态监测器、驱动电机和转向电机；使得车辆的可控自由度进一步增加，四轮的纵向力以及前轮的横向力都可以得到有效的控制，为进行各轮纵向和横向力的优化分配和控制提供了更大的空间。

技术领域

本发明涉及电驱动汽车控制领域，尤其涉及一种分布式电驱动汽车的混杂控制系统、控制方法和控制装置。

背景技术

随着环境问题和能源危机的加剧，新能源汽车迎来了前所未有的发展机遇，现有的电驱动汽车的控制系统使用单一的轮胎力分配方法，在多种工况下未能充分利用轮胎极限，造成资源浪费，且车辆工况切换反应速度慢，未能做到车辆工况切换的智能化；控制策略单一，不能很好的满足驾驶员的行驶期望，无法在各个工况下提升车辆的动力性，操纵性和经济性。

发明内容

本发明为解决电驱动汽车控制策略单一，不能很好的满足驾驶员的行驶期望的问题，提出了一种分布式电驱动汽车的混杂控制系统、控制方法和控制装置，采用分布式驱动系统，车辆的行驶过程划分为几个独立的行驶工况，将其转化为多控制模式以及多控制策略之间的协调切换，在满足驾驶员驾驶期望的同时，对车辆行驶过程中的驱动力矩的协调分配进行优化，提升车辆行驶的稳定性和操作性。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种分布式电驱动汽车的混杂控制系统的控制方法包括以下步骤：

获取车辆行驶环境信息和车辆自身运行状态信息；

计算出符合驾驶员行驶期望的期望总纵向力矩、期望总侧向力矩以及总横摆力矩；

切换工况；

输出车辆驱动力矩。

进一步地，所述工况包括起步工况、加速工况和转向工况，其中所述加速工况包括平缓加速工况和急加速工况。

进一步地，输出车辆驱动力矩的控制算法如下：

在所述起步工况下，采用基于驱动防滑自适应控制算法；

在所述平缓加速工况下，采用车辆垂直载荷的驱动力分配算法；

在所述急加速工况下，采用基于轮胎附着裕度的轮胎力控制算法；

在所述转向工况下，采用基于车辆稳定性控制的组合控制算法。

本发明的另一方面提供一种分布式电驱动汽车的混杂控制系统，包含以下模块：

状态监测模块，用于获取车辆行驶环境信息和车辆自身运行状态信息；

运动控制模块，用于计算符合驾驶员行驶期望的力矩信息；

混杂控制模块，用于切换车辆行驶工况；

执行器模块，用于驱动电机和转向电机，输出车辆驱动力矩。

进一步地，所述混杂控制模块包括工况控制器单元和切换监督控制器单元。其中，工况控制器单元用于根据电驱动车辆的工况，选择符合控制目标的控制策略；切换监督控制器单元用于在不同离散事件的驱动下，对车辆行驶工况进行切换。

本发明的在一方面提供一种分布式电驱动汽车的混杂控制装置包括：

纵向状态监测器，用于获取车辆纵向行驶环境信息和车辆纵向运行状态信息，包括油门踏板传感器、纵向车速传感器、驱动电机传感器和车载激光雷达；