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CN115503508B - 一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法 - Google Patents

一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法 Download PDF

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CN115503508B CN202211402049.0A CN202211402049A CN115503508B CN 115503508 B CN115503508 B CN 115503508B CN 202211402049 A CN202211402049 A CN 202211402049A CN 115503508 B CN115503508 B CN 115503508B
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Abstract

本发明公开了一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,方法流程如下:整车控制器读取车辆状态信息,计算前轴后轴所受的侧向力与理想驱动力,并设定目标转向特性。接下来判断车辆转弯状态,若判断车辆为入弯状态,则前轴驱动力向后轴转移,必要时还可使车辆适当减速行驶,从而使车辆趋向于目标过多转向度;若判断车辆为出弯状态,则后轴驱动力向前轴转移,必要时还可使车辆适当加速行驶,从而使车辆趋向于目标不足转向度;若车辆为稳态转向状态,则前后轴按照理想驱动力驱动车辆行驶。本发明可根据车辆实际行驶状态实时调节车辆转向特性,使车辆入弯时,趋向于过多转向,车辆出弯时,趋向于不足转向,从而降低驾驶员转弯操纵负担。

Description

一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法
技术领域
本发明属于汽车操纵稳定性领域,特别涉及一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法。
背景技术
近年来,随着车辆控制技术的发展,人们已经不满足于将车辆的转向特性控制在固定的不足转向度,而是期望车辆的转向特性,能够根据车辆的行驶状态,进行实时的调整,已达到减少驾驶员转弯操纵负担,提高车辆操纵稳定性的目的。
目前改变车辆转向特性的控制方法有很多,例如:主动/半主动悬架与主动横向稳定杆可以通过调整车辆的左右载荷转移,改变车辆前后轴侧偏刚度,进而改变车辆转向特性;主动转向系统可以通过改变车辆转向系统的传动比,从而实现车辆转向特性的调节;转矩定向分配技术可以通过直接给车辆施加一个横摆力矩,从而对车辆转向特性进行调节。
然而这些车辆转向特性控制方法,均需要车辆搭载额外的主动执行器(主动/半主动悬架、主动横向稳定杆、主动转向系统以及轮毂/轮边电机驱动系统或转矩定向分配驱动桥),这些额外的主动执行器显然会增加车辆的生产制造成本。另外近年来随着电动汽车市场的发展,具有高附着、高动力输出、高通过性、高制动能量回收等优点的双电机四驱电动汽车获得了市场的高度发展与应用,并已经实现了大规模量产。
而双电机四驱电动汽车除上述优点外,还可通过前后轴驱动转矩的转移实现传统的单轴驱动汽车无法实现的间接横摆控制(Indirect Yaw Moment Control,IDYC),另外电机相较于传统内燃机,具有响应快、控制精准度高等优点,可精准快速的控制输出转矩,从而准确控制车辆的加减速,因此便于实现车辆的加速度矢量控制(G-Vectoring Control,GVC)。
间接横摆控制具体表现为:车辆转弯时,若驱动力向后轴转移,则车辆趋向于过多转向;若驱动力向前轴转移,则车辆趋向于不足转向。加速度矢量控制具体表现为:车辆转弯时,若控制车辆适当减速,则车辆趋向于过多转向,若控制车辆适当加速,则车辆趋向于不足转向。
因此本发明将通过间接横摆控制与加速度矢量控制,进行双电机四驱电动汽车的转向特性控制,从而减少驾驶员转弯操纵负担,提高驾驶员驾驶体验。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于间接横摆控制与加速度矢量控制的可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法。当车辆进弯时,控制车辆的驱动力矩向后轴转移,同时可控制车辆适当减速,从而使车辆趋向于不足转向。当车辆出弯时,控制车辆的驱动力矩向前轴转移,同时可控制车辆适当加速,从而使得车辆趋向于过多转向。
为实现上述目的,采用如下技术方案:
一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,包括:
步骤一、整车控制器VCU通过安装在转向系统中转角传感器,实时读取方向盘转角δsw、转角加速度整车控制器VCU通过前驱电机控制单元与后驱电机控制单元分别读取前驱电机与后驱电机的驱动扭矩Tmf、Tmr,并计算前轴驱动力与后轴驱动力其中if为前驱电机输出端至前轴驱动轮端的传动比,ir为后驱电机输出端至后轴驱动轮端的传动比,R为车轮滚动半径;整车控制器VCU实时读取处理器芯片中存储的可直接测量或间接估算的车辆状态信息,包括车辆速度u、车辆侧向加速度ay、车辆纵向加速度ax、车辆横摆角加速度ωr、整车质量m、车辆横摆转动惯量I、质心高度hg、质心到前轴的距离Lf、质心到后轴的距离Lr、转向系统传动比isw、重力加速度g、滚动阻力系数f、道路坡度θs、迎风面积A、空气阻力系数CD以及汽车旋转质量换算系数δ。
步骤二、整车控制器VCU根据已知车辆状态信息,实时估算车辆前轴与后轴的所受侧向力,前轴侧向力为:后轴侧向力为:
步骤三、整车控制器VCU根据已知车辆状态信息,实时计算车辆在当前车速当前方向盘转角下匀速行驶所需的总驱动力,即接下来按照前后轴静态轴荷比例分配前后轴驱动力,得到前轴理想驱动力与后轴理想驱动力
步骤四、设定车辆目标转向特性,以前轴侧偏角绝对值αf与后轴侧偏角绝对值αr之差(αfr)来表示车辆的转向特性,当车辆进弯时,设定车辆目标转向特性为车辆出弯时,设定车辆目标转向特性为式中k1、k2分别为进出弯时的目标转向特性增益系数,由实车实验标定获得,1+Ts为一阶惯性环节。
步骤五、整车控制器VCU根据方向盘转角信息δsw判断车辆进出弯道状态:当δsw<δmin时,可判定车辆为直线行驶状态,返回执行步骤一;当δsw≥δmin时,可判定车辆为转弯状态(其中δmin取值范围为0~4°,需根据实际车辆行驶状态进行标定),当判断车辆为转弯状态后,需要对车辆进出弯道的状态进行判断:当时,可判定车辆为进弯状态,执行步骤六、步骤七;当时,可判定车辆为出弯状态,执行步骤八、步骤九,当时,可判定车辆为稳态转弯过程,执行步骤十,式中ψ为一经验标定值。
步骤六、当车辆为进弯状态时,计算驱动力从前轴向后轴转移ΔFx1时前轴侧偏角绝对值与后轴侧偏角绝对值,其分别为 则此时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj1,求解得到ΔFx1,其中kf0为无纵向力无载荷转移时,前轴侧偏刚度绝对值,kr0为无纵向力无载荷转移时,后轴侧偏刚度绝对值。
步骤七、若ΔFx1≤Fxf0时,则将车辆前轴驱动力向后轴转移ΔFx1,此时车辆前轴驱动力为Fxf=Fxf0-ΔFx1,后轴驱动力为Fxr=Fxr0+ΔFx1;若ΔFx1>Fxf0,则将车辆前轴驱动力全部转移到后轴,由后轴单独驱动车辆行驶,并适当减小总驱动力,使车辆减速行驶,车辆减速度绝对值为a1,此时前轴侧偏角与后轴侧偏角绝对值分别为,此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj1,求解得到a1,取a1'=min(a1,amax1),其中amax1为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向减速度绝对值,此时车辆前轴驱动力为Fxf=0,后轴驱动力为Fxr=Fxr0+Fxf0-a1'm,接下来执行步骤十一。
步骤八、当车辆为出弯状态时,计算驱动力从后轴向前轴转移ΔFx2时前轴侧偏角绝对值与后轴侧偏角绝对值,其分别为 则此时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj2,求解得到ΔFx2
步骤九、若ΔFx2≤Fxr0时,则将车辆后轴驱动力向前轴转移ΔFx2,此时车辆前轴驱动力为Fxf=Fxf0+ΔFx2,后轴驱动力为Fxr=Fxr0-ΔFx2;若ΔFx2>Fxr0,则将车辆后轴驱动力全部转移到前轴,由前轴单独驱动车辆行驶,并适当增加总驱动力,使车辆加速行驶,车辆加速度绝对值为a2,此时前轴侧偏角与后轴侧偏角绝对值分别为此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj2,求解得到a2,取a2'=min(a2,amax2),其中amax2为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向加速度绝对值,此时车辆前轴驱动力为Fxf=Fxr0+Fxf0+ma2',后轴驱动力为Fxr=0,接下来执行步骤十一。
步骤十、当车辆为稳态转弯状态时,车辆应保持匀速行驶状态,且令前轴驱动力为Fxf=Fxf0,后轴驱动力为Fxr=Fxr0,接下来执行步骤十一。
步骤十一、整车控制器VCU根据求得前轴驱动力Fxf与后轴驱动力Fxr计算得到前驱电机扭矩指令Tmf=Fxf·if·R与后驱电机扭矩指令Tmr=Fxr·ir·R,并将前驱电机与后驱电机的驱动扭矩指令通过CAN总线发送至前驱电机控制器MCU1与后驱电机控制器MCU2,进而控制前驱电机与后驱电机输出相应的扭矩。
步骤十二,程序结束,返回步骤一。
所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,主要适应于车辆非失稳过弯工况,车辆在转弯过程中最大侧向加速度不应超过0.4g。
本发明的有益效果是:
1.本发明所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,可根据行驶工况自动调整车辆的转向特性,使车辆在进弯时趋向于过多转向,出弯时趋向于不足转向,从而提高车辆转向响应速度,降低驾驶员转向操纵负担;同时能够根据转弯工况适当加速或减速,避免了驾驶员转弯过程中频繁的加减速操作,降低驾驶员操纵负担。
2.本发明所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,在调节车辆转向特性时,先通过前后驱动电机转矩分配来实现间接横摆控制,后通过车辆主动加减速来实现加速度矢量控制,相较于传统驾驶员入弯前减速、出弯后加速的方法,可大幅提高车辆的过弯速度。
3.本发明所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,仅通过调节分配前后驱动电机的驱动转矩即可实现车辆转向特性的调节,无需增加额外主动执行器,方法实现成本较低。
附图说明
图1为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的间接横摆控制原理图一。
图2为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的间接横摆控制原理图二。
图3为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的加速度矢量控制原理图。
图4为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的间接横摆控制效果图。
图5为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的加速度矢量控制效果图。
图6为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的间接横摆控制+加速度矢量控制效果图。
图7为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的双电机四驱电动汽车驱动转向系统简图。
图8为本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
首先对间接横摆控制对车辆转向特性的影响原理进行说明:
当车辆进行转弯时,车辆前轴驱动力为Fxf,后轴驱动力为Fxr,车辆前轴所受侧向力为Fyf,车辆后轴所受侧向力为Fyr。此时若将前轴驱动力向后轴转移ΔFx1,如图1所示,受轮胎附着椭圆影响,在原先轮胎侧偏角下,前轴轮胎侧向力会增大ΔFyf,后轴轮胎侧偏角会减小ΔFyr。前轴侧向力增大,后轴侧向力减小,会使得车辆形成一个与转向方向相同的额外横摆力矩,帮助车辆转向,从而使得车辆趋向于过多转向。
同理,如图2所示,若将车辆后轴驱动力向前轴转移ΔFx2,受轮胎附着椭圆影响,在原先轮胎侧偏角下,前轴轮胎侧向力会减小ΔF'yf,后轴轮胎侧偏角会增大ΔF'yr。前轴侧向力减小,后轴侧向力增大,会使得车辆形成一个与转向方向相反的额外横摆力矩,阻碍车辆转向,从而使得车辆趋向于不足转向。
间接横摆控制对车辆转弯影响效果如图4所示,由图4可知,在固定方向盘转角时,前轮驱动车辆转向半径最大,后轮驱动车辆转向半径最小,四轮驱动车辆转向半径适中。
接下来对加速度矢量控制对车辆转向特性的影响原理进行说明:
由轮胎特性可知,在一定范围内,轮胎侧偏刚度随轮胎垂直载荷的增加而线性增加。如图3所示,在相同侧偏角下(侧偏角较小时),当轮胎垂直载荷增加ΔFN时,轮胎侧向力会增加ΔFy,而当垂直载荷减少ΔFN时,轮胎侧向力会减少ΔFy
因此当车辆转弯时,若使得车辆适当减速,则车辆向前产生轴荷转移,前轴轮胎垂直载荷增加,后轴轮胎垂直载荷减少。此时前轴侧向力增加,后轴侧向力减少,从而形成一个与车辆转向方向相同的横摆力矩,帮助车辆转向,使得车辆趋向于过多转向。同理,若使得车辆适当加速,则车辆向后产生轴荷转移,前轴轮胎垂直载荷减少,后轴轮胎垂直载荷增加。此时前轴侧向力减少,后轴侧向力增加,从而形成一个与车辆转向方向相反的横摆力矩,阻碍车辆转向,使得车辆趋向于不足转向。
加速度矢量控制对车辆转弯影响效果如图5所示,由图5可知,在固定方向盘转角时,加速行驶车辆转向半径最大,减速行驶车辆转向半径最小,匀速行驶车辆转向半径适中。
间接横摆控制与加速度矢量控制对车辆转弯影响效果如图6所示,在固定方向盘转角时,加速前驱车辆转向半径最大,减速后驱车辆转向半径最小,匀速四驱车辆转向半径适中。
如图7所示,一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法所适用的双电机四驱电动汽车,包括:前轴100(前驱电机101、前减速器102、前差速器103、前传动轴104)、后轴200(后驱电机201、后减速器202、后差速器203、后传动轴204)、左前驱动轮301、右前驱动轴302、左后驱动轴303、右后驱动轮304、方向盘401、方向盘转角传感器402、CAN总线501、整车控制器(VCU)502、前驱电机控制单元(MCU1)503、后驱电机控制单元(MCU2)504。
如图8所示,本发明所述的一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法适应于车辆非失稳过弯工况且车辆在转弯过程中最大侧向加速度不应超过0.4g的工况,其应用于图7所示的电动汽车控制流程具体如下:
步骤一、整车控制器502基于CAN总线501通过安装在转向系统中方向盘转角传感器402,实时读取方向盘401转角δsw、转角加速度整车控制器502通过CAN总线501读取前驱电机控制单元503与后驱电机控制单元504中存储的前驱电机101与后驱电机102的驱动扭矩Tmf、Tmr,并计算前轴驱动力与后轴驱动力其中if为前驱电机101输出端至左前驱动轮301与右前驱动轮302的传动比,ir为后驱电机201输出端至左后驱动轮303与右后驱动轮304的传动比,R为车轮滚动半径;整车控制器502实时读取处理器芯片中存储的可直接测量或间接估算的车辆状态信息,包括车辆速度u、车辆侧向加速度ay、车辆纵向加速度ax、车辆横摆角加速度ωr、整车质量m、车辆横摆转动惯量I、质心高度hg、质心到前轴的距离Lf、质心到后轴的距离Lr、转向系统传动比isw、重力加速度g、滚动阻力系数f、道路坡度θs、迎风面积A、空气阻力系数CD以及汽车旋转质量换算系数δ。
步骤二、整车控制器502根据已知车辆状态信息,实时估算车辆前轴100与后轴200的所受侧向力,其中前轴100侧向力为:后轴200侧向力为:
步骤三、整车控制器502根据已知车辆状态信息,实时计算车辆在当前车速当前方向盘401转角下匀速行驶所需的总驱动力,即接下来按照前轴100与后轴200静态轴荷比例分配前轴100与后轴200驱动力,得到前轴100理想驱动力与后轴200理想驱动力
步骤四、设定车辆目标转向特性,以前轴100侧偏角绝对值αf与后轴200侧偏角绝对值αr之差(αfr)来表示车辆的转向特性,当车辆进弯时,设定车辆目标转向特性为车辆出弯时,设定车辆目标转向特性为式中k1、k2分别为进出弯时的目标转向特性增益系数,由实车实验标定获得,1+Ts为一阶惯性环节。
步骤五、整车控制器502根据方向盘401转角信息δsw判断车辆进出弯道状态:当δsw<δmin时,可判定车辆为直线行驶状态,返回执行步骤一;当δsw≥δmin?时,可判定车辆为转弯状态(其中δmin取值范围为0~4°,需根据实际车辆行驶状态进行标定),当判断车辆为转弯状态后,需要对车辆进出弯道的状态进行判断:当时,可判定车辆为进弯状态,执行步骤六、步骤七;当时,可判定车辆为出弯状态,执行步骤八、步骤九,当时,可判定车辆为稳态转弯过程,执行步骤十,式中ψ为一经验标定值。
步骤六、当车辆为进弯状态时,计算驱动力从前轴100向后轴200转移ΔFx1时前轴100侧偏角绝对值与后轴200侧偏角绝对值,其分别为
则此时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj1,求解得到ΔFx1,其中kf0为无纵向力无载荷转移时,前轴100侧偏刚度绝对值,kr0为无纵向力无载荷转移时,后轴200侧偏刚度绝对值。
步骤七、若ΔFx1≤Fxf0时,则将车辆前轴100驱动力向后轴200转移ΔFx1,此时车辆前轴100驱动力为Fxf=Fxf0-ΔFx1,后轴200驱动力为Fxr=Fxr0+ΔFx1;若ΔFx1>Fxf0,则将车辆前轴100驱动力全部转移到后轴200,由后轴200单独驱动车辆行驶,并适当减小总驱动力,使车辆减速行驶,车辆减速度绝对值为a1,此时前轴100侧偏角与后轴200侧偏角绝对值分别为 此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj1,求解得到a1,取a1'=min(a1,amax1),其中amax1为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向减速度绝对值,此时车辆前轴100驱动力为Fxf=0,后轴200驱动力为Fxr=Fxr0+Fxf0-a1'm,接下来执行步骤十一。
步骤八、当车辆为出弯状态时,计算驱动力从后轴100向前轴200转移ΔFx2时前轴100侧偏角绝对值与后轴200侧偏角绝对值,其分别为
则此时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj2,求解得到ΔFx2
步骤九、若ΔFx2≤Fxr0时,则将车辆后轴200驱动力向前轴100转移ΔFx2,此时车辆前轴100驱动力为Fxf=Fxf0+ΔFx2,后轴200驱动力为Fxr=Fxr0-ΔFx2;若ΔFx2>Fxr0,则将车辆后轴200驱动力全部转移到前轴100,由前轴100单独驱动车辆行驶,并适当增加总驱动力,使车辆加速行驶,车辆加速度绝对值为a2,此时前轴100侧偏角与后轴200侧偏角绝对值分别为,此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj2,求解得到a2,取a2'=min(a2,amax2),其中amax2为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向加速度绝对值,此时车辆前轴100驱动力为Fxf=Fxr0+Fxf0+ma2',后轴200驱动力为Fxr=0,接下来执行步骤十一。
步骤十、当车辆为稳态转弯状态时,车辆应保持匀速行驶状态,且令前轴100驱动力为Fxf=Fxf0,后轴200驱动力为Fxr=Fxr0,接下俩执行步骤十一。
步骤十一、整车控制器502根据求得前轴100驱动力Fxf与后轴200驱动力Fxr计算得到前驱电机101驱动扭矩Tmf=Fxf·if·R与后驱电机102驱动扭矩Tmr=Fxr·ir·R,并将前驱电机101与后驱电机102的驱动扭矩指令通过CAN总线501发送至前驱电机控制单元503与后驱电机控制单元504,进而控制前驱电机101与后驱电机201输出相应的扭矩。其中前驱电机101输出的扭矩经前减速器102、前差速器103、前传动轴104,最终传递至左前驱动轮301、右前驱动轮302上;后驱电机201输出的扭矩经后减速器202、后差速器203、后传动轴204,最终传递至左后驱动轮303、右后驱动轮304。
步骤十二,程序结束,返回步骤一。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外地修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定地一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,包括:
步骤一、整车控制器实时读取处理器芯片中存储的可直接测量或间接估算的车辆状态信息;
步骤二、所述整车控制器根据已知车辆状态信息,实时估算车辆的前轴所受侧向力Fyf与后轴的所受侧向力Fyr
步骤三、所述整车控制器根据已知所述车辆状态信息,实时计算车辆在当前车速、当前方向盘转角下匀速行驶所需的总驱动力Fx,接下来按照所述前轴与所述后轴静态轴荷比例计算所述前轴的理想驱动力Fxf0与所述后轴的理想驱动力Fxr0
步骤四、设定车辆目标转向特性,以所述前轴侧偏角绝对值αf与所述后轴侧偏角绝对值αr之差(αfr)来表示车辆的转向特性,设定车辆进弯时目标转向特性为(αfr)obj1,车辆出弯时目标转向特性(αfr)obj2
步骤五、所述整车控制器判断车辆进出弯状态,若判定车辆为直线行驶状态,则返回执行步骤一,若判断车辆为进弯状态,则执行步骤六、七,若判断车辆为出弯状态,则执行步骤八、九,若判断车辆为稳态转向过程,则执行步骤十;
步骤六、计算驱动力从所述前轴向所述后轴转移ΔFx1时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj1,求解得到ΔFx1,其中kf0为无纵向力无载荷转移时,所述前轴侧偏刚度绝对值,kr0为无纵向力无载荷转移时,所述后轴侧偏刚度绝对值;
步骤七、若ΔFx1≤Fxf0时,则所述前轴驱动力为Fxf=Fxf0-ΔFx1,所述后轴驱动力为Fxr=Fxr0+ΔFx1;若ΔFx1>Fxf0,则所述前轴驱动力为Fxf=0,所述后轴驱动力为Fxr=Fxr0+Fxf0-a1'm,其中a1'为车辆减速度,接下来执行步骤十一;
步骤八、计算驱动力从所述后轴向所述前轴转移ΔFx2时车辆转向特性为令(αfr)IDYC=(αfr)obj2,求解得到ΔFx2
步骤九、若ΔFx2≤Fxr0时,则所述前轴驱动力为Fxf=Fxf0+ΔFx2,所述后轴驱动力为Fxr=Fxr0-ΔFx2;若ΔFx2>Fxr0,则所述前轴驱动力为Fxf=Fxr0+Fxf0+ma2',其中a2'为车辆加速度,所述后轴驱动力为Fxr=0,接下来执行步骤十一;
步骤十、所述前轴驱动力为Fxf=Fxf0,所述后轴驱动力为Fxr=Fxr0,执行步骤十一;
步骤十一、所述整车控制器根据求得所述前轴驱动力Fxf与所述后轴驱动力Fxr计算得到前驱电机扭矩指令Tmf=Fxf·if·R与后驱电机扭矩指令Tmr=Fxr·ir·R,并将其分别发送至前驱电机控制单元与后驱电机控制单元,进而控制所述前驱电机与所述后驱电机的输出扭矩;
步骤十二、程序结束,返回步骤一。
2.如权利要求1所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,主要适应于车辆非失稳过弯工况,车辆在转弯过程中最大侧向加速度不应超过0.4g。
3.如权利要求1所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤一中,所述整车控制器实时读取处理器芯片中存储的可直接测量或间接估算的车辆状态信息包括:方向盘转角信息δsw,方向盘转角加速度信息所述前驱电机与所述后驱电机的驱动扭矩Tmf、Tmr,所述前轴驱动力所述后轴驱动力其中if为所述前驱电机输出端至左前驱动轮与右前驱动轮的传动比,ir为所述后驱电机输出端至左后驱动轮与右后驱动轮的传动比,R为车轮滚动半径、车辆速度u、车辆侧向加速度ay、车辆纵向加速度ax、车辆横摆角加速度ωr、整车质量m、车辆横摆转动惯量I、质心高度hg、质心到前轴的距离Lf、质心到后轴的距离Lr、转向系统传动比isw、重力加速度g、滚动阻力系数f、道路坡度θs、迎风面积A、空气阻力系数CD以及汽车旋转质量换算系数δ。
4.如权利要求1或3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤二中,所述前轴所受的侧向力为:所述后轴所受的侧向力为:
5.如权利要求1或3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤三中,所述总驱动力为:所述前轴的理想驱动力为:所述后轴的理想驱动力
6.如权利要求1或3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤四中,所述车辆进弯时目标转向特性为:所述车辆出弯时目标转向特性为:式中k1、k2分别为进、出弯时的目标转向特性增益系数,由实车实验标定获得,1+Ts为一阶惯性环节。
7.如权利要求3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤五中,所述整车控制器根据所述方向盘转角信息δsw、所述方向盘转角加速度信息判断车辆进出弯道状态的具体方法为:当δsw<δmin时,可判定车辆为直线行驶状态;当δsw≥δmin时,可判定车辆为转弯状态,其中δmin取值范围为0~4°,需根据实际车辆行驶状态进行标定,当判断车辆为转弯状态后,需要对车辆进出弯道的状态进行判断:当时,可判定车辆为进弯状态;当时,可判定车辆为出弯状态,当时,可判定车辆为稳态转弯过程,式中ψ为一经验标定值。
8.如权利要求1或3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤七中,所述车辆减速度a1'求解方法为:将所述前轴驱动力全部转移到所述后轴,由所述后轴单独驱动车辆行驶,并适当减小所述总驱动力,使车辆减速行驶,车辆减速度绝对值为a1,此时所述前轴的侧偏角与所述后轴的侧偏角绝对值分别为 此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj1,求解得到a1,取a1'=min(a1,amax1),其中amax1为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向减速度绝对值。
9.如权利要求1或3所述一种可实现车辆转向特性调节的驱动转矩控制方法,其特征在于,所述步骤九中,所述车辆加速度a2'求解方法为:将所述后轴驱动力全部转移到前轴,由所述前轴单独驱动车辆行驶,并适当增加所述总驱动力,使车辆加速行驶,车辆加速度绝对值为a2,此时所述前轴侧偏角与所述后轴侧偏角绝对值分别为 此时车辆转向特性为令(αfr)GVC=(αfr)obj2,求解得到a2,取a2'=min(a2,amax2),其中amax2为不影响驾驶员纵向乘坐舒适性前提下的最大纵向加速度绝对值。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102481930A (zh) * 2009-09-30 2012-05-30 日立汽车系统株式会社 车辆的运动控制装置
CN104709115A (zh) * 2015-02-28 2015-06-17 吉林大学 用于转弯节能的转矩轮间分配方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107953801B (zh) * 2017-11-29 2018-12-07 吉林大学 一种全轮毂电机驱动车辆的驱动力控制方法
CN109747632B (zh) * 2018-12-29 2020-05-22 中国第一汽车股份有限公司 一种双动力源驱动车辆扭矩分配方法
CN109747434B (zh) * 2019-01-16 2020-06-02 浙江科技学院 分布式驱动电动汽车转矩矢量分配控制方法
CN116490393A (zh) * 2020-11-18 2023-07-25 浙江极氪智能科技有限公司 电动车四驱扭矩分配方法、系统及车辆

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102481930A (zh) * 2009-09-30 2012-05-30 日立汽车系统株式会社 车辆的运动控制装置
CN104709115A (zh) * 2015-02-28 2015-06-17 吉林大学 用于转弯节能的转矩轮间分配方法

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