[发明专利]一种四轮轮毂电动汽车防滑控制方法

说明书

本发明公开了一种四轮轮毂电动汽车防滑控制方法，通过路面识别算法实时的计算出车轮的最佳滑移率，并由车轮的最佳滑移率计算出车轮的期望转速。然后，根据车轮的状态，计算出车轮的补偿转矩；其中，如果车轮打滑，以车轮期望轮速为控制目标，通过车轮轮速的PID控制器计算出补偿转矩，如果，车轮不打滑，补偿转矩为零；同时，车速控制以期望车速为控制目标，根据车速控制器计算出电机的指令转矩；最后，将前面所述的补偿转矩和指令转矩相加并输入电机实现四轮轮毂电动汽车的驱动防滑控制。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，更为具体地讲，涉及一种四轮轮毂电动汽车防滑控制方法。

背景技术

四轮轮毂电机电动汽车凭借着四轮驱动力矩独立可控、转矩转速易于测量的特点已经成为了电动汽车发展热点之一。四轮轮毂电机电动汽车在低附着路面上行驶时，尤其是加速行驶时，其电机的输出转矩可能会超过路面所能提供的最大的附着力对应的转矩。当此情况发生时，车轮轮速与车速之间差值会迅速增大，车轮发生打滑现象，滑移率从稳定区域进入非稳定区域，导致电动汽车与路面之间的附着力下降，从而导致安全事故的发生。近年来，对四轮轮毂电机电动汽车的研究专注于基本控制功能的实现，很少对四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制方法进行深入的研究。

目前，驱动防滑控制的方法主要有逻辑门限、PID控制、模糊控制等方法，其中PID控制方法应用较为广泛。但是上述方法均将车轮的最佳滑移率视为定值，但车辆的实际行驶过程中，车轮的最佳滑移率随着路面状况变化而变化。为了提高驱动防滑控制方法的控制效果，本文将路面识别算法引入到驱动防滑控制方法中，根据路面识别的结果实时计算出车轮的最佳滑移率。同时，针对基于PID控制的驱动防滑方法中存在控制参数难以缺定的问题，给出一种PID 控制参数整定方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种四轮轮毂电动汽车防滑控制方法，利用车轮的最佳滑移率来增强电动汽车的稳定性和安全性，进而达到驱动防滑控制。

为实现上述发明目的，本发明一种四轮轮毂电动汽车防滑控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、获取车轮的最佳滑移率s_{opt_ij}

(1.1)、计算电动汽车驱动过程中的车轮实时滑移率s_ij；

其中，ω_ij为车轮转速，r为车轮半径，v为车速，ij＝fl，fr，rl，rr，分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；

(1.2)、根据车轮驱动力矩平衡原理，计算每个车轮的利用附着系数u_ij；

其中，T_ij为车轮的驱动力，J为车轮的转动惯量，车轮角加速度，F_{z_ij}为车轮载荷，且满足：

其中，m为车辆满载质量，g为重力加速度，l_f、l_r分别为车辆质心至前、后轴的距离；

(1.3)、根据车轮实时滑移率s_ij，利用标准路面附着系数和车轮滑移率之间的关系，计算出标准路面下的附着系数u_{t_ij}；

其中，t＝1,2,3,4,5,6代表6种标准路面，C_{1_t}、C_{2_t}、C_{3_t}为与标准路面相关的参数；

(1.4)、计算标准路面下的权重系数x_t；

其中，ε为一个无穷接近于0的正数；