[发明专利]一种分布式驱动电动汽车稳定性控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式驱动电动汽车稳定性控制方法。该方法主要包括以下步骤：首先，基于理想的二自由度模型和实际的车辆模型之间稳定性参数的差值，判断此时车辆是否处于稳定性状态。如果判断此时车辆处于不稳定状态，则采取纵向力优化分配模式，以轮胎利用率为目标优化函数，根据目标函数求解每个车轮的纵向力；若此时车辆处于稳定性状态，则采取比例分配模式，根据每个车轮的垂直载荷求解其纵向力。其次，利用模糊PID使控制系统在不同的工况下达到快速精确的控制效果，PID控制器的参数K_p、K_i和K_d达到自适应调整的功能。该方法不仅能够充分利用利用了分布式驱动电动汽车各个车轮可以精确、独立控制的特点，并且能够避在保证整车的直接横摆力矩控制效果的同时，最小化车轮的路面附着利用率，提高整车的行驶稳定性。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的稳定性控制方法，尤其是涉及一种分布式驱动电动汽车的基于纵向力分配优化的稳定性控制方法。

背景技术

汽车的稳定性能是保证车辆安全行驶的重要性能指标之一，在长期的汽车工业发展过程中，提升汽车的稳定性越来越得到重视。随着电动汽车逐渐出现在人们的视野，分布式驱动电动汽车为车辆的稳定性控制提供了新的思路。与传统的内燃机车相比较，分布式驱动电动汽车的发动机被电池所替代，且电机被直接安装在驱动车轮内或者安装在驱动车轮附近。在去除传统的传动系等结构后，底盘空间宽裕，易于实现轮式电机与车轮直接组合的布局，各个电机的扭矩能够实现独立且精确的控制，为汽车的稳定性控制带来更多的自由度。

直接横摆力矩控制DYC(Direct Yaw Moment Control)是一种常见的车辆稳定性控制方法，旨在通过对车轮的受力进行调节，产生横摆力矩来克服车身的转向不足或转向过多等问题，保持车辆的稳定性。以往针对直接横摆力矩控制的研究中，纵向力的分配规则大多比较简单，容易导致每个车轮的纵向力高频抖振。目前对于纵向力分配优化的方法大多以降低整车路面载荷为约束条件，但获取车轮的实时侧偏力成本较高，难以应用到实际生产。因此，针对分布式驱动电动汽车的稳定性控制，建立基于力矩分配的直接横摆力矩控制系统，能进一步改善车辆的动力学性能。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术所存在的缺陷而提出的一种针对分布式驱动电动汽车基于纵向力优化分配的稳定性控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分布式驱动电动汽车的稳定性控制方法，该方法包括：

附加横摆力矩计算模块：该模块根据整车状态参数和理想参数进行求差，通过模糊PID控制计算得到整车所需附加横摆力矩；

稳定性判断模块：该模块根据此时车辆的稳定性参数，对其稳定性状态做出判断，并以此为依据选择不同的纵向力分配模式；

纵向力区间计算模块：该模块根据路面附着力和电机的最大输出转矩在车轮上所产生的最大驱动力对车轮的纵向力进行限制；

纵向力优化分配模块：该模块根据整车路面载荷的目标函数，以最小化车轮附着率为目标，对车轮的纵向力进行优化分配；

纵向力比例分配模块：该模块根据车辆前后轴的载荷对车轮的纵向力进行分配，同时通过附着限制和驱动限制对纵向力进行约束；

电机控制模块：该模块根据左前轮、右前轮、左后轮、右后轮所分配的纵向力和转矩对电机进行输出控制；

所述的附加横摆力矩计算模块是指首先根据实时获取到的车身稳定性参数γ，计算与理想参数之间的差值eγ及差值变化率通过模糊PID控制计算得到维持车身稳定性所需的附加横摆力矩M_z。