[发明专利]一种四轮毂电机驱动车辆转向的控制方法

权利要求书

1.一种四轮毂电机驱动车辆转向的控制方法，其特征在于，包括：

获取驾驶员输入信号和车辆实际动力信息；所述驾驶员输入信号包括加速度踏板信号、制动踏板信号和方向盘转角信号；所述车辆实际动力信息包括车辆实际质心侧偏角、车辆实际横摆角速度和实际车速；

依据所述驾驶员输入信号和所述车辆实际动力信息，得到期望车辆质心侧偏角、期望车辆横摆角速度和期望车速；

依据所述车辆实际质心侧偏角、所述车辆实际横摆角速度、所述实际车速、所述期望车辆质心侧偏角、所述期望车辆横摆角速度和所述期望车速，计算质心侧偏角偏差、横摆角速度偏差和车速偏差；

依据所述质心侧偏角偏差、所述横摆角速度偏差和所述车速偏差，采用PID控制算法和模糊PID控制算法，生成虚拟控制指令；所述虚拟控制指令包括基准横摆力矩和基准牵引力；

建立车辆轮胎附着利用率目标函数和车辆能量消耗目标函数；

依据所述虚拟控制指令、所述车辆轮胎附着利用率目标函数和所述车辆能量消耗目标函数建立第一层转矩分配优化函数和第二层转矩分配优化函数；所述第一层转矩分配优化函数用于反映车辆转向的稳定性和车辆转向的能量消耗；所述第二层转矩分配优化函数用于反映车辆转向的稳定性、车辆转向的能量消耗和满足所述虚拟控制指令的程度；

利用所述第一层转矩分配优化函数和所述第二层转矩分配优化函数为四个轮毂电机进行转矩分配，以控制所述车辆转向。

2.根据权利要求1所述的一种四轮毂电机驱动车辆转向的控制方法，其特征在于，所述依据所述驾驶员输入信号和所述车辆实际动力信息，得到期望车辆质心侧偏角、期望车辆横摆角速度和期望车速，具体包括：

建立二自由度车辆动力学参考模型和驾驶员模型；

将所述驾驶员输入信号、所述车辆实际质心侧偏角和所述车辆实际横摆角速度作为二自由度车辆动力学参考模型的输入，得到期望车辆质心侧偏角和期望车辆横摆角速度；

将所述实际车速作为所述驾驶员模型的输入，得到期望车速。

3.根据权利要求1所述的一种四轮毂电机驱动车辆转向的控制方法，其特征在于，所述建立车辆轮胎附着利用率目标函数和车辆能量消耗目标函数，具体包括：

建立车辆轮胎附着利用率目标函数；所述车辆轮胎附着利用率目标函数为其中，F_xij表示各轮所受纵向载荷，F_zij表示各轮所受垂直载荷，μ_ij表示各轮所处路面的附着系数；i∈{f,m}，f表示前，m表示后，j∈{l,r}，l表示左，r表示右；

建立能量消耗目标函数；所述能量消耗目标函数为其中ω_ij表示车辆各轮角速度，R表示车轮滚动半径。