[发明专利]一种前后独立驱动四驱电动汽车的转矩分配及驱动防滑协调控制方法

说明书

本发明涉及一种前后独立驱动四驱电动汽车的转矩分配及驱动防滑协调控制方法，属于新能源汽车底盘智能控制领域。该方法具体包括：S1：搭建整车动力学及各部件模型，包括车辆动力学模型、驾驶员模型、电机模型和电池模型；S2：构建基于经济性的转矩分配控制策略；S3：构建驱动防滑控制策略；S4：构建转矩分配及驱动防滑协调控制策略。本发明给出的协调控制策略能够在保证车辆安全性的前提下，尽可能减少不必要的能耗，通过引入转矩补偿策略，保证整车动力性，对提升纯电动汽车性能表现以及驾驶员认可度具有重要意义。

技术领域

本发明属于新能源汽车底盘智能控制领域，涉及一种前后独立驱动四驱电动汽车的转矩分配及驱动防滑协调控制方法。

背景技术

分布式驱动电动汽车的转矩控制是新能源汽车底盘智能控制的重点研究方向之一，对整车的经济性、动力性和安全性起到决定性作用。

经济性、动力性和安全性皆为车辆性能的重要指标，各指标之间有着不可分割的联系，而汽车驱动转矩控制控制则直接决定了车辆的性能表现，所以如何通过转矩控制提升车辆性能已成为纯电动汽车的研究热点之一。现阶段前后独立驱动四驱电动汽车转矩控制大多只是针对整车某一方面性能而进行优化，或仅将基于经济性的转矩控制与防滑控制简单组合，虽够保证汽车的安全性和稳定性，但降低转矩的方式会造成动力性过多丧失，并且在低附着路面行驶时完全忽略了整车的经济性，未综合考虑整车的性能表现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种前后独立驱动四驱电动汽车的转矩分配及驱动防滑协调控制方法，能够在保证车辆安全性的前提下，尽可能减少不必要的能耗，通过引入转矩补偿策略，保证整车动力性，对提升纯电动汽车性能表现以及驾驶员认可度具有重要意义。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种前后独立驱动四驱电动汽车的转矩分配及驱动防滑协调控制方法，具体包括以下步骤：

S1：搭建整车动力学及各部件模型，包括车辆动力学模型、驾驶员模型、电机模型和电池模型；

S2：构建基于经济性的转矩分配控制策略；

S3：构建驱动防滑控制策略；

S4：构建转矩分配及驱动防滑协调控制策略。

进一步，步骤S1中，构建车辆动力学模型：前后独立驱动电动汽车采用双电机驱动的形式，电机输出的动力经主减速器、差速器和半轴传递到车轮；根据车辆动力学原理，构建整车驱动-行驶平衡方程：

式中：T_req表示前后电机所发出的总驱动转矩，单位为Nm；i₀表示主减速比；η_t表示系统的传动效率；r为车轮半径，单位为m；M表示整车整备质量，单位为kg；g为重力加速度；f表示滚动阻力系数；ρ表示空气密度，单位为kg/m³；C_d表示空气阻力系数；A表示迎风面积，单位为m²，v表示车辆质心速度，单位为m/s，δ表示旋转质量转换系数；α表示坡度角，单位为°；

由牛顿运动定律和刚体转动微分方程，得出汽车动力学方程：