[发明专利]一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，该系统包括：

驾驶员意图识别模块(1)：用于识别驾驶员意图，获取驾驶员当前的期望纵向力和期望横摆角速度；

侧向运动跟踪模块(2)：用于根据期望横摆角速度以及当前车辆运动状态参数获取实现差动转向所需的横摆力矩；

转矩分配模块(3)：用于根据期望纵向力以及实现差动转向所需的横摆力矩对内侧电机和外侧电机进行转矩分配，同时向内侧电机和外侧电机发出电机控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的驾驶员意图识别模块(1)包括：

期望纵向力解析单元(11)：该单元解析驾驶员意图并获取期望纵向力；

期望横摆角速度解析单元(12)：该单元解析驾驶员意图并获取期望横摆角速度。

3.根据权利要求2所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的期望纵向力解析单元(11)通过下式获取期望纵向力：

其中，T_D为期望纵向力，α为加速踏板开度，T_max为电机最大驱动转矩，n为电机转速，n_b为电机基速。

4.根据权利要求2所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的期望横摆角速度解析单元(12)通过下式获取期望横摆角速度：

其中，γ_des为期望横摆角速度，γ为稳态横摆角速度，v_x为车辆纵向车速，Δv_x为车辆两侧车轮轮速差，k_s为常数，δ_dr为方向盘转角，μ为路面峰值附着系数，g为标准重力加速度。

5.根据权利要求1所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的侧向运动跟踪模块(2)包括：

参考横摆角速度修正单元(21)：该单元对期望横摆角速度进行修正并获取参考横摆角速度；

参考轮速差跟踪单元(22)：该单元根据参考横摆角速度进行参考轮速差跟踪，获取实现差动转向所需的横摆力矩。

6.根据权利要求5所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的参考横摆角速度修正单元(21)通过下式获取参考横摆角速度：

其中，γ_ref为参考横摆角速度，γ_des为期望横摆角速度，γ为稳态横摆角速度，K_γ为允许最大的期望横摆角速度，k_γ、θ_γ为大于零的常参数，sat(x)表示饱和运算，当x大于1时sat(x)取值为1，当x小于-1时sat(x)取值为-1，ε_γ为中间变量。

7.根据权利要求5所述的一种用于轮边电机驱动车辆差动转向的控制系统，其特征在于，所述的参考轮速差跟踪单元(22)通过下式获取实现差动转向所需的横摆力矩：

其中，M_z为实现差动转向所需的横摆力矩，K为车辆在当前状态下两侧电机所能产生的最大横摆力矩，k、θ为大于零的常参数，ω_i为转向时内侧车轮轮速，ω_o为转向时外侧车轮轮速，B为轮距，R为车轮半径，γ_ref为参考横摆角速度，s、ε为中间变量，sat(x)表示饱和运算，当x大于1时sat(x)取值为1，当x小于-1时sat(x)取值为-1。