[发明专利]基于能量法的分布式驱动电动汽车驱动防滑控制方法

说明书

本发明提供了一种基于能量法的分布式驱动电动汽车驱动防滑控制方法，本发明首先获取车辆在实际运动状态下的各车轮转速；通过搭建名义能量分配模型得到与实际车辆相同转速但不发生车轮打滑时轮毂电机应分配给车轮的名义转动功率；计算各车轮在实际运动状态下的转动功率；根据各车轮实际的转动功率和不发生打滑时的名义转动功率得到在发生打滑时的约束功率；通过反馈控制调节上层控制器下达的扭矩输出值进而生成电机扭矩指令值；根据电机扭矩指令值来控制轮毂电机的扭矩输出从而达到驱动防滑的目的；该驱动防滑控制方法充分利用轮毂电机驱动电动汽车的结构特点，从电机能量的角度实现了车辆的驱动防滑控制。

技术领域

本发明涉及车辆牵引力控制及驱动防滑控制技术，特别是一种基于能量法的分布式驱动电动汽车驱动防滑控制方法。

背景技术

驱动防滑控制(Anti-skid Regulation，ASR)是20世纪80年代开始研究与发展的一种汽车主动安全控制技术，其功能在于防止汽车在起步加速或经过低附着系数路面时驱动轮出现过度滑转。驱动防滑控制技术与用于驱动轮制动时的防滑控制即汽车防抱死制动系统(Antilock Brake System，ABS)共同组成保持车辆稳定行驶的主动安全系统，二者对于汽车安全驾驶有着重要的作用。

针对轮毂电机驱动电动汽车驱动防滑控制的研究，国内外学者大致进行了两种研究模式：一是沿用并改进传统内燃机汽车基于滑移率的扭矩控制方法，使其适用于轮毂驱动电动汽车；二是采用基于模型跟踪的防滑控制方法，建立名义模型进行扭矩输出的调整。但这些方法对于多路面适应性不足、无法准确计算车速信号、不能更好地应用于汽车二维运动，从而限制了其对于驱动防滑的有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于能量法的分布式驱动电动汽车驱动防滑控制方法，从电机能量的角度出发，通过建立名义模型和实际模型来获取实时车速状况下的约束功率，经反馈控制调节电机扭矩进而控制轮毂电机的扭矩输出，以此达到驱动防滑的目的。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于能量法的分布式驱动电动汽车驱动防滑控制方法，所述驱动防滑控制方法包括以下步骤：

步骤S1、获取车辆在实际运动状态下的各车轮轮速ω_i；

步骤S2、搭建名义能量分配模型得到与实际车辆运动相同转速ω_i但不发生车轮打滑时电机应分配给车轮的名义转动功率P_ni；

步骤S3、根据车辆在实际运动状态中的各车轮转速ω_i计算得到各车轮在实际运动状态下所消耗的实际转动功率P_ai；

步骤S4、根据各车轮在不发生车轮打滑时轮毂电机应分配给车轮的名义转动功率P_ni和实际运动状态下所消耗的实际转动功率P_ai得到车轮在发生打滑时的约束功率P_ci；

步骤S5、通过比较各车轮约束功率P_ci与理论设定值N_i之间的关系，获取电机能量分配模型计算的功率反馈值并生成扭矩输出请求值T_ci；

步骤S6、控制系统获取电机能量分配模型计算的功率反馈值并生成各车轮扭矩输出请求值T_ci，通过反馈控制调节上层控制器下达扭矩输出值进而生成电机扭矩指令值T_i；

步骤S7、根据所生成的电机扭矩指令值T_i来控制轮毂电机的扭矩输出从而达到驱动防滑的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)路面适应性能好，充分利用轮毂电机驱动系统中电机和车轮一一对应的结构特点，能够适用于二维动力学控制时车辆转向造成的左右车轮的轮速、载荷以及等效车轮转动惯量存在差异的情况。