[发明专利]多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法及设备

权利要求书

1.一种多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，包括：

针对驱动工况下的多点独立轮边驱动铰接车辆，将每一驱动轮的滑移率作为车辆转矩分配系统的状态变量，根据驱动轮滑移率与实时运行速度的关系，确定所述车辆转矩分配系统的状态变量表达式，并对所述状态变量表达式进行数据处理；

基于数据处理后的状态变量表达式构建滑模变控制系统作为车辆转矩分配系统，采用改进的指数趋近律对所述车辆转矩分配系统进行优化处理，所述车辆转矩分配系统的输出结果作为对应驱动轮的驱动电机输出转矩；

基于驱动轮数量及位置分布，整合每一驱动轮的驱动电机输出转矩，按照预设比例，分配整车驱动转矩。

2.根据权利要求1所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，在将多点独立轮边驱动铰接车辆的每一驱动轮的滑移率作为车辆转矩分配系统的状态变量的步骤中，多点独立轮边驱动铰接车辆驱动轮的动力学方程表示为公式(1)：

其中，驱动工况中驱动轮纵向驱动力与垂向载荷的关系为：F_x＝μ·F_z；

上述公式中，T为整车驱动转矩，F_x为纵向驱动力，F_z为驱动轮垂直载荷，μ为路面附着系数，J为车轮转动惯量，r为驱动轮滚动半径，ω为驱动轮角速度，M为1/N车辆质量；N为车辆驱动轮数量。

3.根据权利要求2所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，定义滑转率作为车辆转矩分配系统的状态变量，则有：

V_ω＝ω*r (3)

其中V_ω为驱动轮角速度，V为车辆运行速度；

对所述状态变量表达式进行数据处理的方式是对公式(3)进行求导，得到：

以最优滑转率为分界点，将附着系数与滑转率定义为分段近似线性关系，以最优滑转率为分界点的滑转率与附着系数的不同函数结构为：

其中，K₁,K₂分别为两段线性纵向附着系数的斜率；λ_t为最优滑转率；

则状态表达式进一步表示为：

4.根据权利要求1所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，在构建滑模变控制系统作为车辆转矩分配系统的步骤中，基于滑移率设计滑模控制的切换函数，公式表示为：

s(t)＝λ-λ_t (7)

s(t)为实时滑移率与最优滑移率之间的误差。

5.根据权利要求4所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，采用改进的指数趋近律对所述车辆转矩分配系统进行优化处理的步骤中，改进的指数趋近律公式表示为：

其中，ε0,k0；S为系统状态运动点；

采用改进的指数趋近律对所述车辆转矩分配系统进行优化处理后，输出结果如公式(9)所示：

其中，T为驱动轮电机输出转矩。

6.根据权利要求5所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，基于车辆类型，车辆自车头前后驱动轮之间的转矩分配比例为2.5:1；车辆总的驱动转矩为各驱动轮分配的转矩之和。

7.根据权利要求1所述的多点独立轮边驱动铰接车辆转矩分配方法，其特征在于，车辆运行速度的计算通过公式(10)表示：

其中，n为采样周期，n＝0,1,…，n-1；a(n)表示第n个采样周期内采样的车辆沿行进方向的加速度；Δt为采样时间。