[发明专利]四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法和系统

权利要求书

1.一种四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆参考模型；

基于所述车辆参考模型构建滑模面，并根据所述车辆参考模型和所述滑模面确定车辆的横摆力矩、总转矩和驱动转矩；

根据所述横摆力矩、所述总转矩和所述驱动转矩确定四个车轮的转矩。

2.根据权利要求1所述的四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆参考模型构建滑模面，并根据所述车辆参考模型和所述滑模面确定车辆的横摆力矩、总转矩和驱动转矩，具体包括：

基于所述车辆参考模型确定车轮纵向力-车轮滑转率曲线；

获取预设趋近系数和当前时刻所述车轮纵向力-车轮滑转率曲线的斜率；

根据所述趋近系数和当前时刻所述车轮纵向力-车轮滑转率曲线的斜率构建滑模面；

根据所述车辆参考模型和所述滑模面确定车辆的横摆力矩；

获取当前车辆的加速度信号和车辆质量；

根据所述加速度信号和所述车辆质量确定车辆加速的总转矩；

根据所述车辆参考模型和所述滑模面确定车辆的驱动转矩。

3.根据权利要求2所述的四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法，其特征在于，所述横摆力矩为ΔM：

式中，I_z为横摆角转动惯量，c_ω为权重系数，为横摆角速度实际值与期望值的偏差的导数，a为前轴距质心的距离，k_f为前轮的侧偏刚度，b为后轴距质心的距离，k_r为后轮的侧偏刚度，为车辆质心侧偏角的导数，v_x为车速，为横摆角加速度，为车辆前轮转角的导数，为横摆角速度期望值的二阶导数，ε为趋近律常数，s_ω为滑模面，sat为符号函数；

所述总转矩为T_exp：

T_exp＝ma_x；

式中，m为车辆质量，a_x为车辆加速度信号；

所述驱动转矩为T_max：

其中，R_e为轮胎的有效滚动半径，F_x为车轮纵向力，J_w为轮系的转动惯量，M为滑模面系数，sgn[·]为阶跃函数，H为周期系数。

4.根据权利要求1所述的四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法，其特征在于，所述根据所述横摆力矩、所述总转矩和所述驱动转矩确定四个车轮的转矩，具体包括：

采用多目标优化方法，根据所述横摆力矩、所述总转矩和所述驱动转矩确定四个车轮的转矩。

5.根据权利要求4所述的四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法，其特征在于，所述采用多目标优化方法，根据所述横摆力矩、所述总转矩和所述驱动转矩确定四个车轮的转矩，具体包括：

获取优化目标；所述优化目标包括目标方程和边界约束；

根据所述优化目标生成优化问题；所述优化问题为：

式中，α1和α2均权重系数，F_xi为控制变量，表示各车轮纵向力；i＝1,2,3,4，表示四个车轮；F_i为，m为车辆质量，a_x为车辆加速度信号，μ_i为所在路面的附着系数，F_zi为各车轮垂向力，B_w为轮距，δ为车辆前轮转角，ΔM为横摆力矩，F_xi,max为车轮最大驱动力；

获取车轮在转动方向的动力学模型；

根据所述优化问题确定控制变量；

基于所述车轮在转动方向的动力学模型，根据所述控制变量确定四个车轮的转矩。