CN107089261A - 一种集成eps的分布式驱动汽车转向控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统及方法,利用集成控制器接收车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,判断车辆行驶工况,向EPS控制器和转矩分配控制器发送指令。EPS控制器根据可变助力特性计算出期望电流,控制助力电机的输出转矩,分配控制器根据稳定性控制算法,计算车辆稳定控制需要的横摆力矩,并通过优化分配将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器,轮毂电机控制器再转化为电流大小信号,控制轮毂电机的驱动和制动,同时轮毂电机控制器接收轮毂电机实时转速信号实现稳定性控制。本发明提高了分布式驱动汽车转向控制的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车集成控制领域,具体涉及一种集成EPS分布式驱动汽车转向控制系统及方法。
背景技术
随着环境污染、环境污染等问题越来越严重,电动汽车受到了更多的关注。其中分布式驱动电动汽车在传动结构、控制策略和能源利用方面有着很大的优势,已经成为现今研究的热点。分布式驱动电动汽车是指将轮毂电机直接安装在车轮内来驱动车辆行驶,由于分别控制不同的轮毂电机的输出力矩,因此,在各种极限工况下,都可以实现车辆的稳定控制,提高车辆的行驶安全性和舒适性。
转向是车辆必不可少的功能之一,由于最初的机械式转向系统在实现车辆转向时需要驾驶员很大的手力来操纵方向盘,存在这很多弊端。因此,助力转向系统应运而生,现今有液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS),电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering,简称EHPS)和电动助力转向系统(Electric PowerSteering,简称EPS)。其中,电动助力转向系统可以根据车辆行驶速度以及可变助力特性曲线在不同的工况下提供不同的助力,可以增强驾驶员在不同车速下的路感,已经得到越来越多的运用。
虽然EPS在增强路感、操纵轻便方面有着独特的优势,但当车辆在复杂工况下行驶时,如对开路面上,由于两侧路面的附着系数不同,易导致一侧车轮侧滑,单独靠EPS来完成转向容易造成车辆侧滑失稳,导致驾驶员误操作,直接影响了车辆行驶的安全性。而分布式驱动系统在极限工况下通过协调轮毂电机的输出转矩,产生附加的横摆力矩,提高车辆的操纵稳定性。同时,在普通工况下转向时,附加横摆力矩可以助力或阻尼形式辅助EPS来完成车辆转向。
中国专利201610532348.4提出通过横摆角速度实际值与横摆角速度期望值只差决策出车辆稳定行驶的附加横摆力矩,通过四轮驱动力的合理分配,实现车辆稳定控制,但没有考虑EPS在车辆操纵稳定性方面的影响。中国专利201610278791.3提出EPS和DYC集成控制,在高速大转角情况以及低附着路面上能够实现车辆稳定控制,但没有考虑到对开路面上,两侧轮胎所能提供的侧向力的不同,在实现DYC控制时可能出现单侧车轮侧滑,影响车辆稳定性。中国专利201410225570.0提出在对开路面上直线行驶时,通过控制每个轮胎的滑转率小于目标滑转率,实现车辆稳定控制,但没考虑在对开路面上转向时,两侧路面附着系数不同对车辆稳定性的影响。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统及方法,在传统EPS系统控制的基础上,考虑在对开路面上转向时,车辆可能出现的侧滑现象,结合附加横摆力矩控制,提高分布式驱动汽车操纵稳定性。
本发明是通过以下技术手段实现上述目的。
一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统,包括:车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、助力电机、EPS控制器、轮毂电机、轮毂电机控制器、转矩分配控制器、集成控制器。
所述集成控制器用于接收所述车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,判断车辆的行驶工况,并向所述EPS控制器和转矩分配控制器发送相应指令。所述EPS控制器用于接受集成控制器发出的信号,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制所述助力电机的输出转矩。所述转矩分配控制器用于接收集成控制器所发出的指令,根据稳定性控制算法,计算出车辆稳定控制需要的横摆力矩,并通过优化分配,将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器。所述轮毂电机控制器用于接收转矩分配控制器的信号,将转矩分配控制器的信号转化为电流大小信号,控制轮毂电机的驱动和制动,实现稳定性控制。
一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:集成控制器通过接收轮速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,计算出车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,并判断车辆行驶工况。
步骤二:EPS控制器通过接收集成控制器发送的车辆行驶工况信息,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制助力电机的输出转矩。转矩分配控制器通过接收集成控制器的稳定性信息,根据车辆行驶工况,采用不同的控制策略,得到每个轮毂电机所需的驱动力矩,并将分配信号发送至轮毂电机控制器。轮毂电机控制器将分配信号转化为电流信号,用于控制轮毂电动产生相应的力矩,实现分布式驱动汽车的稳定性控制。
进一步,所述步骤二又可分为以下步骤:
步骤2.1判断车辆是否转向行驶工况。
步骤2.2判断路面附着系数,区别正常路面和对开路面。
步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数,选择不同的助力方式和转矩分配策略。
进一步,所述步骤2.1判断车辆是否为转向行驶工况的具体过程为:车辆正常直线行驶时,实时监测转向盘转角信号,设θ1=5°为门限值,若方向盘转角|θ|<θ1,则认为车辆为直线行驶;若方向盘转角|θ|>θ1,且维持一定时间T1=2s,若转角维持时间T<T1,认为是驾驶员误操作,若转角维持时间T>T1,认为车辆处于转向行驶工况。
进一步,所述步骤2.2判断路面附着系数,区别正常路面和对开路面,其具体方法为:根据车速传感器得到车轮中心速度u0,根据轮毂电机控制器接收的轮毂电机转速信号得到车轮转速n,并通过公式ω=2πn,得到内侧轮角速度ω内和外侧轮角速度ω外,计算滑移率s:
其中:s内为内侧轮滑移率,s外为外侧轮滑移率;u0为两侧车轮中心速度,可由车速传感器得到;r内为内侧轮滚动半径,r外为外侧轮滚动半径,r内=r外;ω为车轮滚动角速度。
假设两侧轮胎的附着力已知,然后运用最小二乘法计算得到μ-S曲线的斜率,根据斜率大小判断路面峰值附着系数的高低,估算出车辆转向时内侧路面附着系数f内和外侧路面附着系数f外。设定门限值f0=0.2和f1=0.4,(1)若|f内-f外|<f0,则认为路面是正常路面,若|f内-f外|>f0,则认为路面为对开路面。(2)若则认为路面为低附着路面,若则认为路面为高附着路面。
进一步,所述步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数,选择不同的助力方式和转矩分配策略,分配策略包括稳定转向策略,驱动防滑策略,助力转向策略,阻尼转向策略,对开路面内侧助力转向策略,开路面内侧驱动防滑策略,对开路面外侧助力转向策略,对开路面防滑策略。
更进一步,(1)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常低附着路面上转向,若车速V<V1(V1=50KM/h),则为低速低附着转向,转矩分配控制器采用稳定转向策略,以控制车辆稳定行驶为主要目的,EPS提供正常助力,根据车辆的横摆角速度实际值,计算车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,依据内置的优化算法进行控制每个轮毂电机的输出转矩,以助力力矩形式实现车辆稳定转向;若车速V>V1,则为高速低附着转向,因为EPS单独控制无法满足车辆安全行驶的要求,此时,转矩分配控制器采用驱动防滑策略,以控制车辆安全行驶为主要目的,减少EPS助力,两侧车轮同时考虑驱动防滑空控制,以协调控制轮毂电机输出转矩产生附加横摆力矩为主,实现轮毂电机与助力电机协调控制,实现车辆横摆角速度稳定在较小值范围内,保证车辆安全行驶。(2)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常高附着路面上转向,若V<V1,则为低速高附着转向,转矩分配控制器采用助力转向策略,增加EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向助力力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向;若V>V1,则为高速高附着转向,转矩分配控制器采用阻尼转向策略,减少EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向阻尼力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向。(3)若|f内-f外|>f0且f内<f外,则为内侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧助力转向策略,以助力转向为主,增大EPS助力,考虑内侧车轮能提供的侧向力较小,需减少内侧轮驱动力矩,同时监测车辆横摆角速度,转矩分配控制器协调控制轮毂电机输出转矩,使横摆角速度控制在较小值范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧驱动防滑策略,减小EPS助力,由于内侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此内侧轮考虑驱动防滑控制,控制内侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向。(4)若|f内-f外|>f0且f内>f外,则为外侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面外侧助力转向策略,增加EPS助力,减少外侧车轮的驱动力矩,并较大的减少内侧车轮驱动力矩,同时检测车辆横摆角速度,使横摆角速度控制在较小范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面防滑策略,减少EPS助力,由于外侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此外侧轮考虑驱动防滑控制,控制外侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向。
本发明有益效果如下:
本发明在传统EPS控制的基础上,增加附加横摆力矩辅助控制,既保留的EPS系统的转向轻便的优势,又提高了车辆的操纵稳定性。同时考虑在对开路面等复杂工况下转向时可能出现的侧滑失稳现象,提出相应的控制策略,提高了车辆在极限工况下的安全性和舒适性。
附图说明
图1是集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统框图;
图2是集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统结构图;
图3是集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法转向控制策略。
具体实施方式
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步描述。
如图1所示,本发明提供了一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统,包括车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、助力电机、EPS控制器、轮毂电机、轮毂电机控制器、转矩分配控制器、集成控制器。所述集成控制器用于接收所述车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,判断车辆的行驶工况,并向所述EPS控制器和转矩分配控制器发送相应指令。所述EPS控制器用于接受集成控制器发出的信号,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制所述助力电机的输出转矩。所述转矩分配控制器用于接收集成控制器所发出的指令,根据稳定性控制算法,计算出车辆稳定控制需要的横摆力矩,并通过优化分配,将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器。所述轮毂电机控制器用于接收转矩分配控制器的信号,将转矩分配控制器的信号转化为电流大小信号,控制轮毂电机的驱动和制动,实现稳定性控制。
如图2所示,分布式驱动汽车以四个轮毂电机作为车辆的驱动结构,安装在四个车轮内。轮毂电机控制器安装在车轮旁便于信号的传输。EPS控制器安装在助力电机旁,便于信号的传输。助力电机安装在转向轴旁,便于转向助力力矩的传输。集成控制器和转矩分配控制器安装在车辆的中部,与EPS控制器共同以CAN总线连接,进行信息传输。
如图3所示,本发明提供了一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,包括以下步骤:
步骤一:集成控制器通过接收轮速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,计算出车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,并判断车辆行驶工况。
步骤二:EPS控制器通过接收集成控制器发送的车辆行驶工况信息,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制助力电机的输出转矩。转矩分配控制器通过接收集成控制器的稳定性信息,根据车辆行驶工况,采用不同的控制策略,得到每个轮毂电机所需的驱动力矩,并将分配信号发送至轮毂电机控制器。轮毂电机控制器将分配信号转化为电流信号,用于控制轮毂电动产生相应的力矩,实现分布式驱动汽车的稳定性控制。
进一步,步骤二又可分为以下步骤:
步骤2.1判断车辆是否转向行驶工况。车辆正常直线行驶时,实时监测转向盘转角信号,设θ1=5°为门限值,若方向盘转角|θ|<θ1,则认为车辆为直线行驶;若方向盘转角|θ|>θ1,且维持一定时间T1=2s,若转角维持时间T<T1,认为是驾驶员误操作,若转角维持时间T>T1,认为车辆处于转向行驶工况。
步骤2.2判断路面附着系数。根据步骤2.1,判断车辆为转向行驶工况时,根据车速传感器得到车轮中心速度u0,根据轮毂电机控制器接收的轮毂电机转速信号得到车轮转速n,并通过公式ω=2πn,得到内侧轮角速度ω内和外侧轮角速度ω外,计算滑移率s:
其中:s内为内侧轮滑移率,s外为外侧轮滑移率;u0为两侧车轮中心速度,可由车速传感器得到;r内为内侧轮滚动半径,r外为外侧轮滚动半径,r内=r外;ω为车轮滚动角速度。假设两侧轮胎的附着力已知,然后运用最小二乘法计算得到μ-S曲线的斜率,根据斜率大小判断路面峰值附着系数的高低,估算出车辆转向时内侧路面附着系数f内和外侧路面附着系数f外。设定门限值f0=0.2和f1=0.4,(1)若|f内-f外|<f0,则认为路面是正常路面,若|f内-f外|>f0,则认为路面为对开路面。(2)若则认为路面为低附着路面,若则认为路面为高附着路面。
步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数,选择不同的助力方式和转矩分配策略。(1)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常低附着路面上转向,若车速V<V1(V1=50KM/h),则为低速低附着转向,转矩分配控制器采用稳定转向策略,以控制车辆稳定行驶为主要目的,EPS提供正常助力,根据车辆的横摆角速度实际值,计算车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,依据内置的优化算法进行控制每个轮毂电机的输出转矩,以助力力矩形式实现车辆稳定转向;若车速V>V1,则为高速低附着转向,因为EPS单独控制无法满足车辆安全行驶的要求,此时,转矩分配控制器采用驱动防滑策略,以控制车辆安全行驶为主要目的,减少EPS助力,两侧车轮同时考虑驱动防滑空控制,以协调控制轮毂电机输出转矩产生附加横摆力矩为主,实现轮毂电机与助力电机协调控制,实现车辆横摆角速度稳定在较小值范围内,保证车辆安全行驶。(2)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常高附着路面上转向,若V<V1,则为低速高附着转向,转矩分配控制器采用助力转向策略,增加EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向助力力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向;若V>V1,则为高速高附着转向,转矩分配控制器采用阻尼转向策略,减少EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向阻尼力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向。(3)若|f内-f外|>f0且f内<f外,则为内侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧助力转向策略,以助力转向为主,增大EPS助力,考虑内侧车轮能提供的侧向力较小,需减少内侧轮驱动力矩,同时监测车辆横摆角速度,转矩分配控制器协调控制轮毂电机输出转矩,使横摆角速度控制在较小值范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧驱动防滑策略,减小EPS助力,由于内侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此内侧轮考虑驱动防滑控制,控制内侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向。(4)若|f内-f外|>f0且f内>f外,则为外侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面外侧助力转向策略,增加EPS助力,减少外侧车轮的驱动力矩,并较大的减少内侧车轮驱动力矩,同时检测车辆横摆角速度,使横摆角速度控制在较小范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面防滑策略,减少EPS助力,由于外侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此外侧轮考虑驱动防滑控制,控制外侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统,其特征在于:包括车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、助力电机、EPS控制器、轮毂电机、轮毂电机控制器、转矩分配控制器、集成控制器;
所述集成控制器用于接收所述车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,判断车辆的行驶工况,并向所述EPS控制器和转矩分配控制器发送相应指令。所述EPS控制器用于接受集成控制器发出的信号,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制所述助力电机的输出转矩;所述转矩分配控制器用于接收集成控制器所发出的指令,根据稳定性控制算法,计算出车辆稳定控制需要的横摆力矩,并通过优化分配,将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器;所述轮毂电机控制器用于接收转矩分配控制器的信号,将转矩分配控制器的信号转化为电流大小信号,控制轮毂电机的驱动和制动,同时,轮毂电机控制器可接收轮毂电机实时转速信号,实现稳定性控制。
2.一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:集成控制器通过接收车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号,根据集成控制器内部算法,计算出车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,并判断车辆行驶工况。
步骤2:EPS控制器通过接收集成控制器发送的车辆行驶工况信息,根据可变助力特性,计算出期望电流,控制助力电机的输出转矩;转矩分配控制器通过接收集成控制器的稳定性信息,根据车辆行驶工况,采用不同的控制策略,得到每个轮毂电机所需的驱动力矩,并将分配信号发送至轮毂电机控制器;轮毂电机控制器将分配信号转化为电流信号,用于控制轮毂电动产生相应的力矩,实现分布式驱动汽车的稳定性控制。
3.根据权利要求2所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:所述步骤2又可分为以下步骤:
步骤2.1判断车辆是否转向行驶工况;
步骤2.2判断路面附着系数,区别正常路面和对开路面;
步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数,选择不同的助力方式和转矩分配策略。
4.根据权利要求3所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:所述步骤2.1判断车辆是否为转向行驶工况的具体过程为:车辆正常直线行驶时,实时监测转向盘转角信号,设θ1=5°为门限值,若方向盘转角|θ|<θ1,则认为车辆为直线行驶;若方向盘转角|θ|>θ1,且维持一定时间T1=2s,若转角维持时间T<T1,认为是驾驶员误操作,若转角维持时间T>T1,认为车辆处于转向行驶工况。
5.根据权利要求3所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:所述步骤2.2判断路面附着系数,区别正常路面和对开路面,其具体方法为:根据车速传感器得到车轮中心速度u0,根据轮毂电机控制器接收的轮毂电机转速信号得到车轮转速n,并通过公式ω=2πn,得到内侧轮角速度ω内和外侧轮角速度ω外,计算滑移率s:
其中:s内为内侧轮滑移率,s外为外侧轮滑移率;u0为两侧车轮中心速度,可由车速传感器得到;r内为内侧轮滚动半径,r外为外侧轮滚动半径,r内=r外;ω为车轮滚动角速度;
假设两侧轮胎的附着力已知,然后运用最小二乘法计算得到μ-S曲线的斜率,根据斜率大小判断路面峰值附着系数的高低,估算出车辆转向时内侧路面附着系数f内和外侧路面附着系数f外;设定门限值f0=0.2和f1=0.4,
(1)若|f内-f外|<f0,则认为路面是正常路面,若|f内-f外|>f0,则认为路面为对开路面;
(2)若则认为路面为低附着路面,若则认为路面为高附着路面。
6.根据权利要求3所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:所述步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数,选择不同的助力方式和转矩分配策略,分配策略包括稳定转向策略,驱动防滑策略,助力转向策略,阻尼转向策略,对开路面内侧助力转向策略,对开路面内侧驱动防滑策略,对开路面外侧助力转向策略,对开路面防滑策略。
7.根据权利要求6所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:选择不同的助力方式和转矩分配策略包括如下情况:
(1)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常低附着路面上转向,若车速V<V1,则为低速低附着转向,转矩分配控制器采用稳定转向策略,以控制车辆稳定行驶为主要目的,EPS提供正常助力,根据车辆的横摆角速度实际值,计算车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩,依据内置的优化算法进行控制每个轮毂电机的输出转矩,以助力力矩形式实现车辆稳定转向;若车速V>V1,则为高速低附着转向,因为EPS单独控制无法满足车辆安全行驶的要求,此时,转矩分配控制器采用驱动防滑策略,以控制车辆安全行驶为主要目的,减少EPS助力,两侧车轮同时考虑驱动防滑空控制,以协调控制轮毂电机输出转矩产生附加横摆力矩为主,实现轮毂电机与助力电机协调控制,实现车辆横摆角速度稳定在较小值范围内,保证车辆安全行驶;
(2)若|f内-f外|<f0且则车辆在正常高附着路面上转向,若V<V1,则为低速高附着转向,转矩分配控制器采用助力转向策略,增加EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向助力力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向;若V>V1,则为高速高附着转向,转矩分配控制器采用阻尼转向策略,减少EPS助力,适当改变各轮毂电机驱动力矩,产生相应的附加横摆力矩,以转向阻尼力矩的形式辅助EPS助力电机实现车辆转向;
(3)若|f内-f外|>f0且f内<f外,则为内侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧助力转向策略,以助力转向为主,增大EPS助力,考虑内侧车轮能提供的侧向力较小,需减少内侧轮驱动力矩,同时监测车辆横摆角速度,转矩分配控制器协调控制轮毂电机输出转矩,使横摆角速度控制在较小值范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面内侧驱动防滑策略,减小EPS助力,由于内侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此内侧轮考虑驱动防滑控制,控制内侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向;
(4)若|f内-f外|>f0且f内>f外,则为外侧低附着对开路面转向,若V<V1,为低速转向,转矩分配控制器采用对开路面外侧助力转向策略,增加EPS助力,减少外侧车轮的驱动力矩,并较大的减少内侧车轮驱动力矩,同时检测车辆横摆角速度,使横摆角速度控制在较小范围内,实现车辆稳定转向;若V>V1,为高速转向,转矩分配控制器采用对开路面防滑策略,减少EPS助力,由于外侧路面附着系数较小,所能提供的侧向力较小,因此外侧轮考虑驱动防滑控制,控制外侧轮滑移率小于0.2,同时实行轮毂电机协调控制产生附加横摆力矩,实现车辆安全转向。
8.根据权利要求7所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法,其特征在于:所述V1设为50KM/h。
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