[发明专利]一种基于规则的电动轮驱动八轮车辆驱动容错控制方法

权利要求书

1.一种基于规则的电动轮驱动八轮车辆驱动容错控制方法，其特征在于，所述控制方法包括单侧驱动电机失效容错控制策略和双侧驱动电机失效容错控制策略；

电机驱动系统失效划分为：

根据失效情况发生时整车是否可控，将失效分为可控失效与不可控失效，针对不可控失效的情况则无法进行容错控制，必须采取强制措施使车辆尽快停止运行；

各失效形式如下：

单轮失效：此时只有单一电机失效；此种失效为可控失效，车辆驱动力矩的损失通过另外七个正常电机进行补偿，横摆力矩在剩余电机的转矩范围内进行控制，损失的纵向力由剩余电机进行补偿；

双轮失效：两轮失效又划分为同侧两轮失效与异侧“单轮+单轮”组合失效形式；此种失效仍为可控失效，通过设定合理的容错控制策略，对其他六个正常电机进行驱动力矩再分配，保证车辆的稳定性和动力性需求；

三轮失效：三轮失效划分为同侧三轮失效与异侧“单轮+两轮”组合失效形式；此种失效仍为可控失效，通过设定合理的容错控制策略，对其他五个正常电机进行驱动力矩再分配，保证车辆的稳定性需求，但动力性会存在一定损失；

四轮失效：四轮失效划分为同侧四轮失效、异侧“单轮+三轮”组合失效与异侧“两轮+两轮”组合失效形式；此种失效的第一种情况为不可控失效，已无法保证车辆继续稳定行驶，所以应紧急停车，而另两种四轮失效情况通过合理的容错控制策略，对其他四个正常电机进行驱动力矩再分配，可保证车辆的直线行驶稳定性需求，但动力性会受到一定损失；

五轮失效：五轮失效划分为异侧“单轮+四轮”组合失效和异侧“两轮+三轮”组合失效形式；此种失效的第一种情况为不可控失效，已无法保证车辆继续稳定行驶，所以应紧急停车，而另一种五轮失效情况通过合理的容错控制策略，对其他三个正常电机进行驱动力矩再分配，可满足车辆的直线行驶稳定性需求，但动力性已无法满足；

六轮失效：六轮失效划分为异侧“两轮+四轮”组合失效和异侧“三轮+三轮”组合失效形式；同样此种失效的第一种情况为不可控失效，需立即停车处理，而另一种情况在损失较多动力性能的前提下理论上仍利用剩余两个正常电机对横摆力矩进行控制保证直线行驶稳定性；

七轮失效：七轮失效也即异侧“三轮+四轮”组合失效形式，为不可控失效，需立即停车处理；

八轮失效：八轮失效也即“四轮+四轮”组合失效形式，显然也为不可控失效，需立即停车处理；

单侧驱动电机失效容错控制策略为：

可控失效形式种类过多，在此不能逐一列出针对各种失效形式的容错规则，可根据失效电机是否位于同一侧将失效情况分成单侧电机失效和双侧电机失效两大类别，并针对这两类情况分别指定容错控制规则；对于单侧驱动电机失效的情况，将失效电机失掉的转矩转移叠加至同侧电机，若同侧正常电机在叠加转矩后超过其最大允许输出转矩，则将未失效侧电机总分配转矩降低，此时为满足车辆的稳定性能，会损失车辆部分的动力性能，为了使得每个正常电机变动尽量小，转移转矩平均分配至正常电机；具体流程如下：输入失效前各电机转矩[T_1l T_2l T_3l T_4l T_1r T_2r T_3r T_4r]，失效电机位置以及失效电机失掉的转矩ΔT；之后与失效电机位于同侧的正常电机叠加相应转矩ΔT′，如果ΔT′＝ΔT，则此时车辆满足稳定性要求，则直接输出各电机转矩；如果ΔT′≠ΔT，则此时车辆不满足稳定性要求，仍需异侧轮减少相应的转矩(ΔT-ΔT′)，再输出各电机转矩；

步骤一、判断同侧轮叠加转移转矩ΔT后每个轮是否满足稳定性要求

以左一轮电机失效为例，左一轮故障，丢失转矩ΔT，同一侧车轮叠加转移转矩后，判断其是否满足稳定性要求，稳定性要求为：

步骤二、若满足稳定性要求，则输出转矩，若不满足，则继续判断当同侧一个车轮达到其最大转矩T_max时，另外两个同侧车轮叠加转移转矩ΔT-(T_max-T_2l)后每个轮是否满足稳定性要求

若满足步骤一的稳定性要求，则输出各轮转矩为：

T′_1l＝T_1l-ΔT

T′_jr＝T_jr,(j＝1,2,3,4)若不满足步骤一的稳定性要求，则继续判断当同侧一个车轮达到其最大转矩T_max时，另外两个同侧车轮叠加转移转矩ΔT-(T_max-T_2l)后每个轮是否满足稳定性要求，稳定性要求为：

步骤三、若满足稳定性要求，则输出转矩，若不满足，则继续判断当同侧两个车轮达到其最大转矩T_max时，另外一个同侧车轮叠加转移转矩后每个轮是否满足稳定性要求

若满足步骤二的稳定性要求，则输出转矩：

T′_1l＝T_1l-ΔT

T′_2l＝T_max

若不满足步骤二的稳定性要求，则继续判断当同侧两个车轮达到其最大转矩T_max时，另外一个同侧车轮叠加转移转矩后每个轮是否满足稳定性要求，稳定性要求为：

步骤四、若满足稳定性要求，则输出转矩，若不满足，则使得同侧三个车轮达到其最大转矩T_max，输出转矩：

若满足步骤三的稳定性要求，则输出转矩：

T′_1l＝T_1l-ΔT

T′_il＝T_max,(i＝2,3)

T′_jr＝T_jr,(j＝1,2,3,4)

若不满足步骤三的稳定性要求，则使得同侧三个车轮达到其最大转矩T_max，输出转矩：

T′_1l＝T_1l-ΔT

T′_il＝T_max,(i＝2,3,4)

T′_jr＝T_jr,(j＝1,2,3,4)。