[发明专利]电动汽车制动力分配方法

权利要求书

1.一种电动汽车制动力分配方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

(1)将制动强度z划分为0≤z≤0.2，0.2≤z≤0.7，0.7≤z三个范围，再根据具体的范围对前后轮制动力进行具体曲线的划分；

在理想制动力曲线中，取A、B、C、D四点构成曲线ABCD，其中，A点为的制动强度z＝0的点，B点为制动强度z＝0.2时，制动力全部由前轮提供的点，C点为制动强度z＝0.7时，前后轮按照固定比例分配的点，D点为制动强度z＝1的点；在城市路况下，制动强度不大于0.3，后轮在电动汽车制动时按固定比例分配制动力，前轮摩擦制动和再生制动按照模糊算法来分配；

具体分配策略如下：

当0≤z≤0.2时，制动力分配按照AB线划分；

当0.2≤z≤0.7时，制动力分配按照BC线划分；

当0.7≤z时，在紧急制动按照前、后轮固定比例分配，且没有再生制动的参与，制动力分配按照CD线划分；

(2)以滑移率为输入的滑模控制器，输出量为调节再生制动力的比例，在输出再生制动力之前确定前、后轮摩擦制动力，具体包括如下步骤：

从驱动轮动力学模型出发，忽略空气阻力滚动阻力对电动汽车制动时的影响，车轮纵向动力学模型和车轮力矩平衡分别如(3)式和(4)式所示：

F_xb＝mgμ(s) (5)

式中：m为车辆质量；v为车辆行驶速度；F_xb为地面制动力；g为重力加速度；μ(s)为附着系数；s为制动时车轮滑移率；J_w为车轮转动惯量；w_w为车轮角速度；w_w＝w_m/i_g，i_g为传动系传动比；T_bm为驱动轮上电机制动力矩；r为车轮滚动半径；

由方程(3)～(5)得到电动汽车制动时车轮动力学模型为：

式中：F_re为预分配再生制动力；α为调节再生制动力的比例；设x₁＝v/r，x₂＝w_w，f₁＝g/r，f₂＝F_rer/J_w，f₃＝mgr/J_w则(6)式可表示如下：

附着系数与滑移率采用双线性模型为：

式中：s_opt为最佳滑移率；μ_h为峰值附着系数；μ_g为滑移率是100％时的附着系数；

由(7)式知滑移率用状态变量x₁，x₂表示：

s＝(x₁-x₂)/x₁ (9)

对(9)式求二阶导数，并代入(7)式可得：

式中：

定义滑移率误差为e＝s-s_opt，而系统滑模面如下：

式中β为系统带宽，对(11)式求导得：

系统沿滑模面运动的必要条件是即可得等效控制：

当系统状态处于滑模面之外，要在有限时间内到达滑模面，故选择等速趋近律得：

满足条件k为系统参数，ksgn(S)会引起系统抖动，随着k值增大系统抖动越大，但是随着k值减少，系统状态到达滑模面的时间变长故用饱和函数sat(S)来代替sgn(S)，公式(14)式可以替换为：

在(15)式中u范围[0,1]，且e只有大于零，才能输出控制量，控制量u可改写成：