车辆在变附着工况下力矩分配方法
专利汇可以提供车辆在变附着工况下力矩分配方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且车辆在变附着工况下 力 矩分配方法，属于新 能源 汽车 车辆 稳定性 控制领域，为解决优化车辆力矩分配的问题，要点是步骤三：以测量得到的实际横摆 角 速度 和质心 侧偏角 与期望的 横摆角速度 和质心侧偏角作为运动 跟踪 控制器 的输入，根据横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差，决策出用于修正车辆失稳的附加横摆力矩；步骤四：根据驾驶员意图确定车辆行驶的驱动力矩；步骤五：在变附着工况下对力矩分配，效果是提高车辆行驶的稳定性。，下面是车辆在变附着工况下力矩分配方法专利的具体信息内容。
1.一种车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：对车辆关键参数进行采集，并输入到车辆参考模型中得到期望的横摆角速度
和质心侧偏角；
步骤二：判断车辆稳定性，失稳情况下执行步骤三；
步骤三：以测量得到的实际横摆角速度和质心侧偏角与期望的横摆角速度和质心侧偏
角作为运动跟踪控制器的输入，根据横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差，决策出用于修正
车辆失稳的附加横摆力矩；
步骤四：根据驾驶员意图确定车辆行驶的驱动力矩；
步骤五：在变附着工况下对力矩分配。
2.如权利要求1所述的车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，步骤一的车辆
参考模型的是基于侧向和横摆两个方向的车辆二自由度车辆模型：
车辆在稳态条件下 带入上式得：
根据所述车辆参考模型得到期望横摆角速度和期望质心侧偏角的方法是：
(1)期望横摆角速度
期望横摆角速度受路面附着条件的限制：
综上期望横摆角速度满足以下关系：
γd＝min(|γd|,γmax)sign(γd) (8)
(2)期望质心侧偏角
受路面附着条件的限制，满足以下条件：
βmax＝arctan(0.02μg) (10)
综上期望质心侧偏角满足以下关系：
βd＝min(|βd|,βmax)sign(βd) (11)
m：整车质量，vx：纵向车速，β：质心侧偏角，γ：横摆角速度，kf：前轴侧偏刚度，kr：后轴侧偏刚度，a：前轴至质心的距离，b：后轴至质心的距离，L：轴距，δ：前轮转角，βd：期望质心侧偏角，βmax：最大质心侧偏角γd：期望横摆角速度，γmax：最大横摆角速度，K：稳定性因数，μ：路面附着系数，g：重力加速度，Iz：绕z轴转动惯量。
3.如权利要求1所述的车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，步骤二采用模
型-相平面的方法对横摆角速度和质心侧偏角进行联合失稳判断，横摆角速度采用模型法
进行判断，质心侧偏角采用相平面法进行判断。
4.如权利要求1所述的车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，步骤四驱动力
矩决策采用PI控制算法，实现汽车的实际车速与驾驶员预期的目标车速的偏差的控制，决
策出维持达到目标车速所需的总驱动力矩，其计算公式为：
Treq＝Kspeed|kp(u-ud)+ki∫(u-ud)dt| (15)
式中：u：汽车实际车速，ud：驾驶员预期目标车速，Kspeed：速度系数，kp：比例系数，ki：积分系数，Treq：总驱动力矩。
5.如权利要求1所述的车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，步骤五力矩分
配器以四个轮胎的附着利用率之和最小为目标函数：
Fxi：各轮胎纵向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，Fzi：各轮胎垂向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，Fyi：各轮胎侧向力，i＝1,2,3,4：表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，d：轮距，Tmax：电机输出最大转矩，R：车轮半径，μ：路面附着系数。
6.如权利要求5所述的车辆在变附着工况下力矩分配方法，其特征在于，路面识别估计
器对路面进行实时估计：基于Burckhardt模型提供的标准路面μ-s曲线，采用模糊控制的算
法进行实现路面识别，以车轮滑移率和车轮利用附着系数为输入量，路面权重系数ξ为输出
量，输入量的论域选择为[0,1]，输出量的论域选择为[0,1]，滑移率的模糊语言为S，M，B，利用附着系数的模糊语言为RS1，RS2，RS3，RS4，RS5，RS6，RS7，RS8，RS9，输出量ξ的模糊语言为DS，MS，S，VS，确定输入量和输出量隶属度函数；根据模糊控制器，确定路面的权重系数，并根据以下公式确定估计路面的峰值附着系数作为路面附着系数：
k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9：分别为冰、雪、湿鹅卵石、砾石、土路、湿沥青、干水泥、干沥青路面的相似权重，μ1、μ2、μ3、μ4、μ5、μ6、μ7、μ8、μ9：分别为冰、雪、湿鹅卵石、砾石、土路、湿沥青、干水泥、干沥青路面的附着系数，μopt：估计路面峰值附着系数。
车辆在变附着工况下力矩分配方法
技术领域
背景技术
汽车的主动安全性。在高速大转向、高速移线、侧向风干扰等极限工况，汽车轮胎极易工作
于非线性区域，车辆质心侧偏角迅速增大，横摆角速度响应呈现非线性变化，导致车辆偏离
预定的行驶轨迹甚至失控，最终导致交通事故的发生。
员，提高驾驶员行车时对危险的预判能力和争取更多避免交通事故的操纵反应时间，为汽
车驾驶员创造安全的驾驶环境；此外，当车辆进入危险驾驶状态时主动安全系统提前采取
干预措施，抵抗外界的干扰，提高行驶轨迹跟踪能力，保持车辆稳定行驶。直接横摆力矩控
制作为一种主动安全控制技术，被应用到新能源汽车上。直接横摆力矩控制主要包括：车辆
状态信息精确获取模块，车辆失稳判断模块，横摆力矩决策及分配模块。车辆状态信息精确
获取模块是通过传感器或软测量的方法精确获取车辆状态信息。车辆失稳判断模块是根据
车辆状态信息获取模块获得的车辆重要状态信息进行判断车辆是否失稳。横摆力矩决策及
分配模块是根据横摆力矩控制器模块判断的失稳情况，是否进行主动控制，当提示车辆失
稳，横摆力矩控制器起作用，产生用于修正车辆失稳的横摆力矩，然后进行力矩分配。失稳
判断模块中如何精准确定失稳触发和结束判定时间以及如何提高误报和漏报率是进行极
限工况下车辆失稳判据的技术难点。横摆力矩控制器设计中如何提高极限工况下控制器的
鲁棒性、准确性以及如何实现车辆最优力矩分配是横摆力矩控制器设计的技术难点。
发明内容
[0,1]，输出量ξ的论域选择为[0,1]，输入量|β|的模糊语言为S，B，分别表示为小，大，输出量ξ的模糊语言为S，B分别表示为小，大，给定输入量|β|隶属度函数，及输入量|β|与输出量ξ的关系曲线，确定加权系数ξ。
度的附加横摆力矩。
数为输入量，路面权重系数ξ为输出量，输入量的论域选择为[0,1]，输出量的论域选择为
[0,1]，滑移率的模糊语言为S，M，B，利用附着系数的模糊语言为RS1，RS2，RS3，RS4，RS5，RS6，RS7，RS8，RS9，输出量ξ的模糊语言为DS，MS，S，VS，确定输入量和输出量隶属度函数；根据模糊控制器，确定路面的权重系数，并根据以下公式确定估计路面的峰值附着系数作为
路面附着系数：
分配考虑路况和稳定性，分配方案更适合实际。
附图说明
具体实施方式
种方案中，车辆在变附着工况下力矩分配方法，包括如下步骤：
决策出用于修正车辆失稳的附加横摆力矩。
制。
γ-γd|＜|μγd|)进行判断，质心侧偏角采用相平面法( B1、B2为稳定边界
系数)进行判断。
车绕自身中心旋转的状态和程度；问题二由质心侧偏角参数决定，质心侧偏角反映车辆偏
离方向的程度。因此，本发明采用模糊滑膜的算法对横摆角速度和质心侧偏角进行加权控
制，用于提高车辆稳定控制性。
的跟踪，提高车辆行驶的稳定性。当实际质心侧偏角很小即|β|＜β1(β1：质心侧偏角下限值)时，车辆发生小程度的失稳，需对横摆角速度进行控制，此时加权系数为1；当实际质心侧偏角处于β1＜|β|＜β2(β2：质心侧偏角上限值)时，车辆发生中度失稳，需要对横摆角速度和质心侧偏角进行联合控制，此时加权系数为0～1；当实际质心侧偏角较大时|β|＞β2，车辆发生严重失稳，行驶轨迹发生严重偏离，需对质心侧偏角进行控制，此时加权系数为0。加权系数采用模糊控制的算法确定，其实现如下：
据经验利用模糊规则对加权系数进行调整。输入量|β|的论域选择为[0,1]，输出量ξ的论域选择为[0,1]，输入量|β|的模糊语言为S，B(分别为小，大)，输出量ξ的模糊语言为S，B(分别为小，大)。输入量|β|隶属度函数如图1所示，输入量|β|与输出量ξ的关系曲线如图2所示。
根据经验设计模糊规则为：(1)若|β|为小，则ξ为小；(2)若|β|为大，则ξ为大。
踪，提高车辆行驶的稳定性，解决了现有不考虑路况决策附加横摆力矩而导致的稳定降低
的问题。
器，以四个轮胎的附着利用率之和最小为目标函数，考虑路面附着椭圆的限制以及电机的
限制。
用，优选的，本发明设计路面识别估计器，对路面进行实时估计，以实现变附着工况的车辆
稳定性。
为输出量，输入量的论域选择为[0,1]，输出量的论域选择为[0,1]，滑移率的模糊语言为S，M，B(小滑移率、中滑移率、大滑移率)，利用附着系数的模糊语言为RS1，RS2，RS3，RS4，RS5，RS6，RS7，RS8，RS9(分别为冰，雪、湿鹅卵石、砾石、土路、湿沥青、干水泥、干沥青)，输出量ξ的模糊语言为DS，MS，S，VS(分别为不相似，一般相似，相似，完全相似)。输入量和输出量隶属度函数如图3-7所示。
S RS9 DS DS DS DS DS DS MS S VS
M RS1 VS S DS DS DS DS DS DS DS
M RS2 S VS S MS DS DS DS DS DS
M RS3 MS S VS S DS DS DS DS DS
M RS4 DS MS S VS S MS DS DS DS
M RS5 DS DS MS S VS S MS DS DS
M RS6 DS DS DS MS S VS S MS DS
M RS7 DS DS DS DS MS S VS S MS
M RS8 DS DS DS DS DS MS S VS S
M RS9 DS DS DS DS DS DS MS S VS
B RS1 VS S MS DS DS DS DS DS DS
创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之
内。
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