[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

说明书

本发明旨在解决多轴电动轮驱动的车辆由于驱动电机较多，驱动系统故障发生的概率增加，导致整车无法进入期望的行驶状态的问题，提出了一种基于规则的电动轮驱动八轮车辆驱动容错控制方法，属于汽车控制系统。本方法针对8*8电动轮驱动特种车，首先详细划分了执行器的失效形式，将失效形式总结为单侧驱动失效和双侧驱动失效两大类；然后本发明针对单侧驱动电机失效制订容错控制策略，将失效电机失掉的转矩叠加至同侧电机，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电机降低；针对双侧驱动电机失效同样制订了容错控制策略，与单侧失效控制类似。本发明提供的容错控制方法，提高了整车主动安全性能。

技术领域

本发明属于汽车控制系统，更确切地说，本发明涉及一种基于规则的电动轮驱动八轮车辆驱动容错控制方法。

背景技术

随着能源与环境问题的日益突出，电动轮技术越来越受到人们的重视。采用电动轮驱动形式的车辆作为电动车领域的一个重要发展方向，相比于传统集中式动力驱动形式传动效率更高、车辆主动安全控制更精确、便于实现最优的驱动力分配控制和底盘布置更为灵活，在民用和军用领域都有很大的优势。多轮车辆作为典型的过驱动系统，其数量众多的执行元件丰富了控制系统设计自由度的同时也导致了车辆驱动系统发生故障概率的增大，尤其当车辆在极限工况或恶劣环境条件下行驶时，各驱动部件更容易达到其设计极限，且车辆在极限行驶条件下突发的驱动失效故障往往会引发严重的后果，甚至车毁人亡。因此，为保证车辆的行车安全，必须解决其极限失稳以及系统失效所带来的问题和隐患，所以针对其构型特点，开发一套驱动容错控制系统是十分必要的。

发明内容

本发明旨在解决多轮电动轮驱动的车辆由于驱动电机较多，驱动系统故障发生的概率增加，导致整车无法进入期望的行驶状态等问题，提供了一种应用于电动轮驱动八轮车辆的驱动容错控制方法。

所述控制策略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；

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；