CN111055694A - 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法 - Google Patents

一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111055694A
CN111055694A CN202010042573.6A CN202010042573A CN111055694A CN 111055694 A CN111055694 A CN 111055694A CN 202010042573 A CN202010042573 A CN 202010042573A CN 111055694 A CN111055694 A CN 111055694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
wheel
value
distribution coefficient
maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010042573.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111055694B (zh
Inventor
黄玲
刘志伟
朱武喜
宋光吉
龚刚
陈超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Original Assignee
Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd filed Critical Xiamen King Long United Automotive Industry Co Ltd
Priority to CN202010042573.6A priority Critical patent/CN111055694B/zh
Publication of CN111055694A publication Critical patent/CN111055694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111055694B publication Critical patent/CN111055694B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/32—Control or regulation of multiple-unit electrically-propelled vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/42—Electrical machine applications with use of more than one motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/24—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28—Four wheel or all wheel drive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明公开的是一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，该方法包括以下具体实现步骤：定义前轴的转矩分配系数K‑>计算得到驱动工况和制动工况情况下，系统的轮边驱动总效率值‑>通过二维插值的方式实时查表得到K‑>根据横摆力矩计算公式计算出右后轮和左后轮的差动转矩‑>最后对后轴的驱动转矩值与电机最大驱动转矩值进行比较判断，并计算得到左、右车轮的转矩值。本发明根据驱动和制动效率最优计算出前后轴转矩分配系数，再根据附加横摆力矩，计算后轴差动扭矩，实现后轴实时分配转矩，侧重于经济性最优和车辆的稳定性。

Description

一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法
技术领域
本发明涉及的是新能源汽车领域，更具体地说是一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法。
背景技术
相比于传统的集中式驱动电动汽车，分布式驱动系统因其具有响应迅速、可控性好、传动效率高，成为电动汽车新的发展方向。转矩分配是分布式驱动控制系统的核心，通过控制每个驱动轮的驱动转矩，使车辆在直线运动或较小的转向运动下，达到驱动系统总效率最优，从而提高整车的经济性，这对于增加纯电动车辆的续驶里程具有重要意义。
中国专利：一种分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，公开号：107825997A，申请专利号：201711145495.7，申请人：同济大学，该技术方案主要的侧重点在于：建立考虑不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数，结合输出力矩的约束范围进行求解，得到转矩分配结果，侧重于辆稳定性高以及车辆驱动效率高。
中国专利：一种考虑多目标分布式驱动电动汽车的转矩分配控制方法，公开号：109177745A，申请专利号：201811138158.X，申请人：同济大学，该技术方案主要的侧重点在于：考虑多目标建立不同工况情况的转矩分配加权最小二乘优化函数，结合输出力矩的约束范围进行求解，得到转矩分配结果，侧重于车辆稳定性高以及轮胎磨损小等优点。
中国专利：一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法，公开号：106394310B，申请专利号：201610899630.6，申请人：清华大学，该技术方案主要的侧重点在于：计算动汽车运行中三个驱动电机实时总转矩，采用搜索算法实时计算电动汽车三个驱动电机总效率最优分配，该方案适用于汽车的设计制造领域。
中国专利：一种基于分布式电驱动车辆的最优转矩分配方法，公开号：109774493A，申请专利号：201910051644.6，申请人：南昌大学，该技术方案主要的侧重点在于：基于分布式电驱动系统的需求转矩值，分别建立目标函数；进行多目标优化，侧重于提高分布式电驱动车辆的驱动系统效率和行驶安全性。
中国专利：分布式驱动电动汽车转矩矢量分配控制方法，公开号：109747434A，申请专利号 ：201910039678.3 ，申请人：浙江科技学院，该技术方案主要的侧重点在于：根据轮胎磨损功率最小值，定义四个电机的转矩分配控制的目标函数；根据约束条件获得四个驱动电机的驱动转矩函数，侧重于轮胎磨损和稳定性问题。
中国专利：一种分布式驱动电动汽车转矩优化分配控制方法，公开号：105774597B，申请专利号 ：201610179530.6，申请人：清华大学，该技术方案主要的侧重点在于：在符合路面附着系数条件下进行驱动转矩的精确分配，通过合理分配前后轴驱动或制动转矩，侧重于过弯的稳定性和平顺性
上述现有技术的侧重点与本技术方案的侧重点不同，本方案的技术侧重点在于：
根据驱动和制动效率最优计算出前后轴转矩分配系数，再根据附加横摆力矩，计算后轴差动扭矩，实现后轴实时分配转矩，侧重于经济性最优和车辆的稳定性。
发明内容
本发明公开的是一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，其主要目的在于克服现有技术存在的技术问题和缺点。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，所述转矩分配方法包括以下具体实现步骤：
步骤1：定义前轴的转矩分配系数K，即转矩分配系数K为车辆前轴电机转矩与需求总转矩的比值，该前轴的转矩分配系数K由以下公式计算得出：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中：K为转矩分配系数，
Figure 959426DEST_PATH_IMAGE002
为前轴电机转矩，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
为后轴电机转矩，
Figure 172102DEST_PATH_IMAGE004
为需求总转矩；
步骤2：根据步骤1的转矩分配系数K，计算得到驱动工况和制动工况情况下，系统的轮边驱动总效率值，该轮边驱动总效率值的计算公式如下：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 298190DEST_PATH_IMAGE006
为驱动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
为制动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure 939167DEST_PATH_IMAGE008
为电机转速；
步骤3：上述系统的轮边驱动总效率值的计算公式必需满足以下条件：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 919631DEST_PATH_IMAGE010
为电机的最高转速，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 21317DEST_PATH_IMAGE012
分别为当前转速下的前、后电机的最大转矩；
步骤4：计算得出的当前驾驶员需求总转矩和当前电机转速下，使轮边系统总效率最高的转矩分配系数，然后将上述两计算结果做成查表的形式应用到控制策略中，最后根据实时查表得出的转矩分配系数，计算出前、后轴需求的驱动转矩值；
步骤5：先根据车轮方向盘转角传感器和横摆角速度传感器判断车辆是否进行转向运动，当其进行转向运动时，再根据横摆力矩计算公式计算出右后轮和左后轮的差动转矩
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 634701DEST_PATH_IMAGE013
的计算公式如下：
Figure 349541DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
为横摆力矩，
Figure 997560DEST_PATH_IMAGE016
为轮距，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
为车辆半径；
然后，计算后轴能产生的最大驱动转矩
Figure 99509DEST_PATH_IMAGE018
，该
Figure 731347DEST_PATH_IMAGE018
的计算公式如下：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 209733DEST_PATH_IMAGE020
为电机的最大转矩值；
步骤6：先对后轴的驱动转矩值
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
与步骤5得到的电机最大驱动转矩值
Figure 774575DEST_PATH_IMAGE018
进行比较判断，再根据判断结果分别计算得到左、右车轮的转矩
Figure 109742DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
的值，其计算公式如下：
当
Figure 776347DEST_PATH_IMAGE021
<
Figure 838849DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure 274510DEST_PATH_IMAGE024
；
当
Figure 249419DEST_PATH_IMAGE021
>
Figure 449325DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
，
其中，
Figure 738355DEST_PATH_IMAGE022
为左车轮的转矩，
Figure 543369DEST_PATH_IMAGE023
为右车轮的转矩。
更进一步，所述步骤1中的转矩分配系数K的范围为：
Figure 689180DEST_PATH_IMAGE026
。
更进一步，所述转矩分配系数K范围的计算过程包括以下具体步骤：
步骤A：设置车辆的初始转矩T和初始转速n，当转速n小于最大转速
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE027
时，进入步骤B，当转速n大于或等于最大转速
Figure 517327DEST_PATH_IMAGE027
时，结束计算；
步骤B：根据当前转速n，计算电机的最高转矩
Figure 672365DEST_PATH_IMAGE028
，当转矩
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE029
小于4倍最高转矩
Figure 806586DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤C，当转矩
Figure 123298DEST_PATH_IMAGE029
大于或等于4倍最高转矩
Figure 517370DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤D；
步骤C：根据转矩
Figure 459787DEST_PATH_IMAGE029
和最高转矩
Figure 255705DEST_PATH_IMAGE028
计算分配系数K的范围，即
Figure 743318DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE031
为分配系数K的最小值，
Figure 342796DEST_PATH_IMAGE032
为分配系数K的最大值；然后进入步骤E；
步骤D：转速n增加步长100，即n=n+100，然后重新进入步骤B；
步骤E：当分配系数值K小于最大分配系数值
Figure 839636DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤F，当分配系数值K大于或者等于
Figure 755639DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤G；
步骤F：根据转矩
Figure 148575DEST_PATH_IMAGE029
、转速n以及分配系数K计算轮边系统总效率值，并对该效率值进行存储，然后进入步骤H；
步骤G：对存储的所有轮边系统总效率值取最大值，并进行存储，然后进入步骤I；
步骤H：分配系数K增加步长0.01，即K＝K+0.01，然后重新进入步骤E；
步骤I：转矩
Figure 766507DEST_PATH_IMAGE029
增加步长10，即
Figure 801459DEST_PATH_IMAGE029
＝
Figure 306390DEST_PATH_IMAGE029
+10，然后重新进入步骤B。
更进一步，所述分配系数K在0-0.5和0.5-1的取值范围的优化结果成对称性关系。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本方案首先定义一个前轴转矩分配系数K，根据转矩分配系数和总需求转矩计算出前后轴分配的转矩；不同车速和总需求转矩下的转矩分配系数K可通过前后轴电驱动系统效率最高表达式计算，然后通过二维插值的方式实时查表得到K。
2、本方案根据附加横摆力矩，计算后轴差动扭矩，在车辆直线行驶或方向盘转角较小的转向行驶时，整车的需求附加横摆力矩较小，所以可优先满足车辆的纵向加速需求，车辆的横摆力矩需求可主要通过后轴的左右车轮差动转矩实现，同时减小前轴差动横摆力矩带来的方向盘助力特性变化，实现后轴实时分配转矩，根据行驶工况协调四个驱动电机的扭矩来保持整车的横摆稳定性，提高操稳性和经济性，侧重于实现电动车辆经济性最优和车辆的稳定性。
附图说明
图1是本发明转矩分配系数K的计算流程图。
具体实施方式
下面参照附图说明来进一步地说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，所述转矩分配方法包括以下具体实现步骤：
步骤1：定义前轴的转矩分配系数K，即转矩分配系数K为车辆前轴电机转矩与需求总转矩的比值，该前轴的转矩分配系数K由以下公式计算得出：
Figure 666964DEST_PATH_IMAGE001
其中：K为转矩分配系数，
Figure 709875DEST_PATH_IMAGE002
为前轴电机转矩，
Figure 814097DEST_PATH_IMAGE003
为后轴电机转矩，
Figure 439114DEST_PATH_IMAGE004
为需求总转矩；
步骤2：根据步骤1的转矩分配系数K，计算得到驱动工况和制动工况情况下，系统的轮边驱动总效率值，该轮边驱动总效率值的计算公式如下：
Figure 954277DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 766376DEST_PATH_IMAGE006
为驱动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure 143130DEST_PATH_IMAGE007
为制动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure 622653DEST_PATH_IMAGE008
为电机转速；
步骤3：上述系统的轮边驱动总效率值的计算公式必需满足以下条件：
Figure 574298DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 404850DEST_PATH_IMAGE010
为电机的最高转速，
Figure 585296DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 653746DEST_PATH_IMAGE012
分别为当前转速下的前、后电机的最大转矩；
步骤4：计算得出的当前驾驶员需求总转矩和当前电机转速下，使轮边系统总效率最高的转矩分配系数，然后将上述两计算结果做成查表的形式应用到控制策略中，最后根据实时查表得出的转矩分配系数，计算出前、后轴需求的驱动转矩值；
步骤5：先根据车轮方向盘转角传感器和横摆角速度传感器判断车辆是否进行转向运动，当其进行转向运动时，再根据横摆力矩计算公式计算出右后轮和左后轮的差动转矩
Figure 776292DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 562982DEST_PATH_IMAGE013
的计算公式如下：
Figure 547119DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 736921DEST_PATH_IMAGE015
为横摆力矩，
Figure 249942DEST_PATH_IMAGE016
为轮距，
Figure 523928DEST_PATH_IMAGE017
为车辆半径；
然后，计算后轴能产生的最大驱动转矩
Figure 46177DEST_PATH_IMAGE018
，该
Figure 338487DEST_PATH_IMAGE018
的计算公式如下：
Figure 287988DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 314850DEST_PATH_IMAGE020
为电机的最大转矩值；
步骤6：先对后轴的驱动转矩值
Figure 296581DEST_PATH_IMAGE021
与步骤5得到的电机最大驱动转矩值
Figure 725289DEST_PATH_IMAGE018
进行比较判断，再根据判断结果分别计算得到左、右车轮的转矩
Figure 360538DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 609117DEST_PATH_IMAGE023
的值，其计算公式如下：
当
Figure 738747DEST_PATH_IMAGE021
<
Figure 490802DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure 31374DEST_PATH_IMAGE024
；
当
Figure 32828DEST_PATH_IMAGE021
>
Figure 700570DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure 103869DEST_PATH_IMAGE025
，
其中，
Figure 566074DEST_PATH_IMAGE022
为左车轮的转矩，
Figure 507355DEST_PATH_IMAGE023
为右车轮的转矩。
更进一步，所述步骤1中的转矩分配系数K的范围为：
Figure 978787DEST_PATH_IMAGE026
。
更进一步，所述转矩分配系数K范围的计算过程包括以下具体步骤：
步骤A：设置车辆的初始转矩T和初始转速n，当转速n小于最大转速
Figure 971014DEST_PATH_IMAGE027
时，进入步骤B，当转速n大于或等于最大转速
Figure 118967DEST_PATH_IMAGE027
时，结束计算；
步骤B：根据当前转速n，计算电机的最高转矩
Figure 298276DEST_PATH_IMAGE028
，当转矩
Figure 307820DEST_PATH_IMAGE029
小于4倍最高转矩
Figure 403821DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤C，当转矩
Figure 473408DEST_PATH_IMAGE029
大于或等于4倍最高转矩
Figure 405592DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤D；
步骤C：根据转矩
Figure 218827DEST_PATH_IMAGE029
和最高转矩
Figure 175194DEST_PATH_IMAGE028
计算分配系数K的范围，即
Figure 415683DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 100742DEST_PATH_IMAGE031
为分配系数K的最小值，
Figure 904619DEST_PATH_IMAGE032
为分配系数K的最大值；然后进入步骤E；
步骤D：转速n增加步长100，即n=n+100，然后重新进入步骤B；
步骤E：当分配系数值K小于最大分配系数值
Figure 725944DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤F，当分配系数值K大于或者等于
Figure 137334DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤G；
步骤F：根据转矩
Figure 778531DEST_PATH_IMAGE029
、转速n以及分配系数K计算轮边系统总效率值，并对该效率值进行存储，然后进入步骤H；
步骤G：对存储的所有轮边系统总效率值取最大值，并进行存储，然后进入步骤I；
步骤H：分配系数K增加步长0.01，即K＝K+0.01，然后重新进入步骤E；
步骤I：转矩
Figure 386099DEST_PATH_IMAGE029
增加步长10，即
Figure 796351DEST_PATH_IMAGE029
＝
Figure 627910DEST_PATH_IMAGE029
+10，然后重新进入步骤B。
更进一步，所述分配系数K在0-0.5和0.5-1的取值范围的优化结果成对称性关系。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本方案首先定义一个前轴转矩分配系数K，根据转矩分配系数和总需求转矩计算出前后轴分配的转矩；不同车速和总需求转矩下的转矩分配系数K可通过前后轴电驱动系统效率最高表达式计算，然后通过二维插值的方式实时查表得到K。
2、本方案根据附加横摆力矩，计算后轴差动扭矩，在车辆直线行驶或方向盘转角较小的转向行驶时，整车的需求附加横摆力矩较小，所以可优先满足车辆的纵向加速需求，车辆的横摆力矩需求可主要通过后轴的左右车轮差动转矩实现，同时减小前轴差动横摆力矩带来的方向盘助力特性变化，实现后轴实时分配转矩，根据行驶工况协调四个驱动电机的扭矩来保持整车的横摆稳定性，提高操稳性和经济性，侧重于实现电动车辆经济性最优和车辆的稳定性。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本发明进行非实质性改进，均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，其特征在于：所述转矩分配方法包括以下具体实现步骤：
步骤1：定义前轴的转矩分配系数K，即转矩分配系数K为车辆前轴电机转矩与需求总转矩的比值，该前轴的转矩分配系数K由以下公式计算得出：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中：K为转矩分配系数，
Figure 645285DEST_PATH_IMAGE002
为前轴电机转矩，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为后轴电机转矩，
Figure 645731DEST_PATH_IMAGE004
为需求总转矩；
步骤2：根据步骤1的转矩分配系数K，计算得到驱动工况和制动工况情况下，系统的轮边驱动总效率值，该轮边驱动总效率值的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 867765DEST_PATH_IMAGE006
为驱动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为制动工况情况下轮边驱动总效率值，
Figure 936084DEST_PATH_IMAGE008
为电机转速；
步骤3：上述系统的轮边驱动总效率值的计算公式必需满足以下条件：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 901766DEST_PATH_IMAGE010
为电机的最高转速，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 4720DEST_PATH_IMAGE012
分别为当前转速下的前、后电机的最大转矩；
步骤4：计算得出的当前驾驶员需求总转矩和当前电机转速下，使轮边系统总效率最高的转矩分配系数，然后将上述两计算结果做成查表的形式应用到控制策略中，最后根据实时查表得出的转矩分配系数，计算出前、后轴需求的驱动转矩值；
步骤5：先根据车轮方向盘转角传感器和横摆角速度传感器判断车辆是否进行转向运动，当其进行转向运动时，再根据横摆力矩计算公式计算出右后轮和左后轮的差动转矩
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 646923DEST_PATH_IMAGE013
的计算公式如下：
Figure 281167DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为横摆力矩，
Figure 971911DEST_PATH_IMAGE016
为轮距，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为车辆半径；
然后，计算后轴能产生的最大驱动转矩
Figure 945683DEST_PATH_IMAGE018
，该
Figure 493208DEST_PATH_IMAGE018
的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 536119DEST_PATH_IMAGE020
为电机的最大转矩值；
步骤6：先对后轴的驱动转矩值
Figure DEST_PATH_IMAGE021
与步骤5得到的电机最大驱动转矩值
Figure 781287DEST_PATH_IMAGE018
进行比较判断，再根据判断结果分别计算得到左、右车轮的转矩
Figure 655571DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure DEST_PATH_IMAGE023
的值，其计算公式如下：
当
Figure 124730DEST_PATH_IMAGE021
<
Figure 467986DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure 365447DEST_PATH_IMAGE024
；
当
Figure 844970DEST_PATH_IMAGE021
>
Figure 547347DEST_PATH_IMAGE018
时，左、右车轮的转矩为：
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，
其中，
Figure 564850DEST_PATH_IMAGE022
为左车轮的转矩，
Figure 479717DEST_PATH_IMAGE023
为右车轮的转矩。
2.根据权利要求1所述的一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，其特征在于：所述步骤1中的转矩分配系数K的范围为：
Figure 79325DEST_PATH_IMAGE026
。
3.根据权利要求2所述的一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，其特征在于：所述转矩分配系数K范围的计算过程包括以下具体步骤：
步骤A：设置车辆的初始转矩T和初始转速n，当转速n小于最大转速
Figure DEST_PATH_IMAGE027
时，进入步骤B，当转速n大于或等于最大转速
Figure 139554DEST_PATH_IMAGE027
时，结束计算；
步骤B：根据当前转速n，计算电机的最高转矩
Figure 191824DEST_PATH_IMAGE028
，当转矩
Figure DEST_PATH_IMAGE029
小于4倍最高转矩
Figure 628490DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤C，当转矩
Figure 82605DEST_PATH_IMAGE029
大于或等于4倍最高转矩
Figure 595626DEST_PATH_IMAGE028
时，进入步骤D；
步骤C：根据转矩
Figure 135192DEST_PATH_IMAGE029
和最高转矩
Figure 906708DEST_PATH_IMAGE028
计算分配系数K的范围，即
Figure 480908DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为分配系数K的最小值，
Figure 633672DEST_PATH_IMAGE032
为分配系数K的最大值；然后进入步骤E；
步骤D：转速n增加步长100，即n=n+100，然后重新进入步骤B；
步骤E：当分配系数值K小于最大分配系数值
Figure 644222DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤F，当分配系数值K大于或者等于
Figure 235741DEST_PATH_IMAGE032
时，进入步骤G；
步骤F：根据转矩
Figure 398869DEST_PATH_IMAGE029
、转速n以及分配系数K计算轮边系统总效率值，并对该效率值进行存储，然后进入步骤H；
步骤G：对存储的所有轮边系统总效率值取最大值，并进行存储，然后进入步骤I；
步骤H：分配系数K增加步长0.01，即K＝K+0.01，然后重新进入步骤E；
步骤I：转矩
Figure 237381DEST_PATH_IMAGE029
增加步长10，即
Figure 220380DEST_PATH_IMAGE029
＝
Figure 84431DEST_PATH_IMAGE029
+10，然后重新进入步骤B。
4.根据权利要求2所述的一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法，其特征在于：所述分配系数K在0-0.5和0.5-1的取值范围的优化结果成对称性关系。
CN202010042573.6A 2020-01-15 2020-01-15 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法 Active CN111055694B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010042573.6A CN111055694B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010042573.6A CN111055694B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111055694A true CN111055694A (zh) 2020-04-24
CN111055694B CN111055694B (zh) 2021-02-12

Family

ID=70306741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010042573.6A Active CN111055694B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111055694B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112959896A (zh) * 2021-03-28 2021-06-15 大运汽车股份有限公司 双驱动电桥架构纯电动汽车四驱控制方法
CN113415175A (zh) * 2021-07-12 2021-09-21 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动四驱车辆整车最大可用扭矩估算方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101224710A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 深圳先进技术研究院 一种用于码头牵引车的混合动力系统和驱动控制方法
CN103818264A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 浙江工业大学之江学院工业研究院 电动汽车再生制动系统及其能量回收方法
US20150028785A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 Atieva, Inc. Electric vehicle motor torque safety monitor
CN110040038A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 中通客车控股股份有限公司 一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统
CN110395120A (zh) * 2019-08-14 2019-11-01 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种四轮分布式驱动客车的横摆运动控制方法
CN110539647A (zh) * 2019-08-09 2019-12-06 东南大学 一种面向直线行驶工况的四轮独立驱动电动汽车转矩实时优化分配控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101224710A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 深圳先进技术研究院 一种用于码头牵引车的混合动力系统和驱动控制方法
US20150028785A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 Atieva, Inc. Electric vehicle motor torque safety monitor
CN103818264A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 浙江工业大学之江学院工业研究院 电动汽车再生制动系统及其能量回收方法
CN110040038A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 中通客车控股股份有限公司 一种氢-电混合燃料电池客车能量管理控制方法及系统
CN110539647A (zh) * 2019-08-09 2019-12-06 东南大学 一种面向直线行驶工况的四轮独立驱动电动汽车转矩实时优化分配控制方法
CN110395120A (zh) * 2019-08-14 2019-11-01 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种四轮分布式驱动客车的横摆运动控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112959896A (zh) * 2021-03-28 2021-06-15 大运汽车股份有限公司 双驱动电桥架构纯电动汽车四驱控制方法
CN113415175A (zh) * 2021-07-12 2021-09-21 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动四驱车辆整车最大可用扭矩估算方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111055694B (zh) 2021-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106864306B (zh) 一种分布式驱动电动汽车多模式电子差速控制系统
CN108422901B (zh) 一种基于整车综合性能最优的电动轮驱动车辆车轮转矩多目标优化方法
CN104175902B (zh) 电动轮汽车轮毂电机转矩分配系统的转矩分配控制方法
CN111152834B (zh) 一种基于阿克曼转向修正的电动汽车电子差速控制方法
CN108790940A (zh) 轮边驱动转向差速控制方法、控制装置、设备及汽车
CN110539647A (zh) 一种面向直线行驶工况的四轮独立驱动电动汽车转矩实时优化分配控制方法
CN108859862B (zh) 一种分布式驱动越野车辆的自适应驱动控制系统
CN112537307B (zh) 一种四轮轮毂电机自寻优驱动防滑控制方法和系统
CN111055694B (zh) 一种基于规则的四轮分布式驱动转矩分配方法
CN110356247A (zh) 电动汽车分布式驱动电子差速控制系统及方法
CN113002528A (zh) 四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性协调控制方法和系统
CN112297878A (zh) 扭矩分配方法、装置和车辆
CN116512934A (zh) 实现三电机四驱电动汽车能耗优化的扭矩分配控制方法
CN113335376A (zh) 分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法
CN109878347B (zh) 一种多轴驱动分布式车辆的车轮扭矩分配方法
CN113829891B (zh) 电动汽车及其分布式转矩的分配方法和装置
CN102717726B (zh) 一种电子差速控制方法及运用该方法的电驱动矿车
CN111806248A (zh) 分布式驱动车辆的转矩分配控制方法和系统
CN104760594A (zh) 瞬时能耗最小的车轮转矩分配方法
CN115723590A (zh) 一种轮毂电机驱动汽车的节能转矩矢量控制方法
CN102958737B (zh) 车辆的左右驱动轮驱动力分配控制装置
CN111267949B (zh) 一种用于车辆的滑移转向控制系统
CN109795337B (zh) 一种基于车轮转速控制的分布式车辆纵向控制方法
Liu et al. Driver-in-the-loop handling stability control of 4WID-EV
CN110104055B (zh) 一种适时四驱复合转向系统的模式切换混杂控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant