[发明专利]一种越野车辆纵向驱动力协调控制方法

说明书

本发明公开了一种越野车辆纵向驱动力协调控制方法，包括：当发生车轮滑转失稳时，驱动防滑控制介入：针对单车轮滑转失稳：首先确定最优滑转率，然后基于滑模变结构控制算法原理，以最优滑转率为控制目标，以驱动电机转矩作为控制变量，采用预设计的全局滑模控制器进行纵向驱动力协调控制；针对整车车轮滑转失稳：首先选取车辆纵向车速和转向角作为安全性约束条件参数，确定协调优化原则，然后以车辆纵向车速和转向角作为输入变量、以动力性补偿系数作为输出，对滑转损失转矩补偿进行动态调节；最后根据转矩补偿期望，针对不同滑转工况基于协调优化原则进行转矩补偿分配。本发明能够提高车辆稳定性与动力性控制的工况适应性。

技术领域

本发明涉及一种越野车辆纵向驱动力协调控制方法，属于车辆控制技术领域。

背景技术

由于越野工况具有路面起伏、附着条件多变、高噪声的特点，很容易造成车轮的滑转。引起车轮滑转的原因主要包括：驾驶员期望驱动力过大导致车轮的输出驱动力大于附着力，如起步急加速、爬陡坡等工况；车轮的输出驱动力一定，路面附着系数减小或车轮垂向力减小，如车轮从沙土路面驶入结冰路面或车轮由于越野路面起伏而垂向力减小甚至车轮悬空的工况，电动轮易发生过度滑转，并引起车辆动力性和横向稳定性恶化的问题。此时需对车辆进行驱动力协调优化分配，根据车轮滑转情况判断驱动防滑控制是否介入或退出，在单轮失稳层面，对失稳车轮进行驱动防滑控制，在整车控制层面，对整车纵向驱动力进行协调控制，以实现在满足整车安全性的前提下最大程度的发挥车辆动力性。

单轮失稳的驱动防滑控制方法多样，但以门限值方法及最优滑转率控制为主，多数针对平整路面，与越野工况存在较大差异，存在越野工况适应性差的问题，表现为鲁棒性、响应性较差。因此，有必要针对越野工况特征，采用适当的算法进行驱动防滑控制器设计，改善控制器对于复杂路面的适应性，提高越野工况下的驱动防滑控制效果。

对于整车驱动力协调控制方法主要分为：基于多约束条件的驱动力优化分配方法和基于规则的驱动力分配控制方法。基于多约束条件的驱动力优化分配方法优势在于充分考虑驱动力分配的约束条件，对于复杂情况具有适应性强的特点，劣势在于该分配方法分配即优化，部分最优求解算法计算量较大，难以保证对于驾驶员期望的实时响应；基于规则的驱动力分配方法，考虑的约束条件有限，保证主要性能需求，优势在于控制需求参数少且精度要求不高，控制鲁棒性优异、实时性强，实车应用效果可靠，劣势在于不具备最优驱动力分配能力，对于多控制目标的协调往往达不到最优。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种越野车辆纵向驱动力协调控制方法，能够提高车辆稳定性与动力性控制的工况适应性。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种越野车辆纵向驱动力协调控制方法，所述方法包括如下步骤：

对车轮滑转失稳进行判定，当发生车轮滑转失稳时，驱动防滑控制介入，以进行车辆纵向驱动力协调控制：

针对单车轮滑转失稳，根据下述步骤进行纵向驱动力协调控制：

确定最优滑转率；

基于滑模变结构控制算法原理，以最优滑转率为控制目标，以驱动电机转矩作为控制变量，采用预设计的全局滑模控制器进行纵向驱动力协调控制；

针对整车车轮滑转失稳，根据下述步骤进行纵向驱动力协调控制：

选取车辆纵向车速和转向角作为安全性约束条件参数，确定协调优化原则；

以车辆纵向车速和转向角作为输入变量、以动力性补偿系数作为输出，对滑转损失转矩补偿进行动态调节；

根据转矩补偿期望，针对不同滑转工况基于协调优化原则进行转矩补偿分配。

进一步地，对车轮滑转失稳进行判定的条件包括：