用于转弯节能的转矩轮间分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车转弯时车轮转矩分配方法，特别涉及一种用于转弯节能的转矩轮 间分配方法。
【背景技术】
[0002] 各轮独立驱动汽车是指各个驱动轮能够独立输出驱动转矩，即转矩可以在各个驱 动轮之间按照控制规律任意分配。此类汽车能够实现很好的操纵稳定性、动力性及其通过 性，并具备相当的驾驶机动性和驾驶乐趣，是高性能运动型汽车普遍采用的驱动形式。此 外，各轮独立驱动不限于动力源的形式，可以是传统内燃机驱动，亦可是混合动力驱动或纯 电动驱动，例如，采用轮毂电机或轮边电机实现独立驱动的电动轮驱动系统就是现今各轮 独立驱动汽车的典型代表，他代表着未来电动汽车的发展趋势。譬如，本田SH-AWD超级 四轮独立驱动、奥迪运动型差速器等传统动力源下的各轮独立驱动系统，以及如三菱Colt EV、Keio Eliica、Mini QED等电动轮独立驱动样车都是各轮独立驱动技术应用的典型代 表。
[0003] 目前针对电动轮转矩独立分配方法方面，主要集中以电子驱动防滑控制、直接横 摆力偶矩控制为目的的各轮转矩分配等方面。由于各轮独立驱动汽车各轮转矩独立可控， 转速和转矩又易于获得，且电机响应快、控制准确，因此在驱动防滑控制与传统车相比有明 显的优势。同时由于其各电机转矩独立可控，可通过对内外侧车轮施加不等的驱动转矩产 生直接横摆力矩，提高车轮的操纵稳定性和转弯机动性。目前针对电动汽车节能控制，普遍 是基于对电机工作点的调节，使之工作在高效区，或者考虑再生制动对经济性的贡献。然 而，车辆在转弯时由于车轮转角和轮胎侧偏角的缘故，其前轮侧向力将产生一个沿着车身 纵轴线的反力，从而导致车辆无故降低车速，增加了能量消耗。研宄发现，针对电动轮独立 驱动汽车在转弯时，可通过合理分配轮间转矩使其转弯阻力减小，从而进一步提高整车经 济性。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种用于转弯时汽车的转矩轮间分配方法，其目的是减小转弯时车 辆的能耗，在不增加功率的情况下，提高了过弯速度。
[0005] 本发明提供的技术方案为：
[0006] 一种用于转弯节能的转矩轮间分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] 步骤一、通过传感器测量得到汽车的行驶速度V、转向盘转角δ SW以及横摆角速度 Ψ ·,
[0008] 步骤二、使用如下公式，计算出两驱动轮之间的差动转矩
【主权项】
1. 一种用于转弯节能的转矩轮间分配方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、通过传感器测量得到汽车的行驶速度V、转向盘转角Ssw以及横摆角速度 步骤二、使用如下公式，计算出两驱动轮之间的差动转矩
其中，m为车辆质量；V为行驶速度；Ssw为转向盘转角；rw为车轮滚动半径；is为转向 系统角传动比；1为汽车轴距；L为质心至后轴的距离；dT为汽车轮距； 步骤三、保持汽车需求驱动转矩不变，并根据如下公式，为两个驱动轮分配不同的转矩T0= 0. 5(Treq+AT) Ti=OJ(TretrAT) 其中，Ttl为转弯时外侧驱动轮的转矩，Ti转弯时内侧驱动轮的转矩，T_为汽车需求驱 动转矩。
2. 根据权利要求1所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，步骤一中，将汽车的行驶速 度范围和转向盘转角的范围进行离散，得到若干级数的速度V(i)，i=I. ..I和若干级数的 转角Ssw(j)，j=I. . .J，并将当前实际车速V和转向盘转角Ssw取整到最接近的级数。
3. 根据权利要求2所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，将汽车行驶速度范围0~ Vmax离散化为等差数列V(i)，i= 1. . .I，公差为l〇km/h，即V(I) =Okm/h，V(2) =IOkm/
4. 根据权利要求2所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，将转向盘转角的范围0~ 8^_离散化为等差数列831^_)，」=1...了，公差为10°，即6 31?(1)=0°，631?(2)=
令Ssw= 5sw (j)。
5. 根据权利要求1或2所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，步骤二中，计算两驱动 轮之间的差动转矩之前，先利用如下公式计算侧向加速度
并判断侧向加速度是否大于〇. 6g，其中，g为重力加速度； 若是，则令两驱动轮之间的差动转矩AT= 0,并进行步骤三； 若否，则继续进行步骤二。
6. 根据权利要求5所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，步骤二中，计算得到两驱动 轮之间的差动转矩后，利用如下公式计算理想横摆角速度
其中，Kw为汽车稳定性因数； 并判断横摆角速度#是否大于理想横摆角速度 若否，则保持计算得到两驱动轮之间的差动转矩AT不变； 若是，则表明上一控制周期引入的差动转矩使汽车处于转向过度，故利用如下公式对 差动转矩进行修正
其中AT(h-l)为上一控制周期输出的差动转矩，AT(h)为本次控制周期计算得到的 差动转矩，h为控制周期次序号，P为比例系数。
7. 根据权利要求1所述的转矩轮间分配方法，其特征在于，步骤二中计算得到差动转 矩AT后，判断AT是否大于汽车最大输出转矩Tmax;若是，则令AT=Tmax;若否则维持AT 不变。
8. 根据权利要求1_4、6、7中任一项所述转矩轮间分配方法，其特征在于，右转弯时，分 配给左右驱动轮的转矩分别为 Trl=T0=0.5 (Treq+AT) Trr=Ti= 0. 5(Treq-AT) 其中，Tri为左驱动轮的转矩，T"为右驱动轮的转矩。
9. 根据权利要求1_4、6、7中任一项所述转矩轮间分配方法，其特征在于，左转弯时，分 配给左右驱动轮的转矩分别为 Trr=T〇= 0. 5(Treq+AT) Tri=Ti=0.5(Tre(i-AT) 其中，Tri为左驱动轮的转矩，T"为右驱动轮的转矩。
【专利摘要】本发明公开了一种用于转弯节能的转矩轮间分配方法，包括以下步骤：步骤一、通过传感器测量得到汽车的行驶速度、转向盘转角以及横摆角速度；步骤二、计算出两驱动轮之间的差动转矩；步骤三、保持汽车需求驱动转矩不变，为左右两个驱动轮分配不同的转矩。本发明在保证汽车不失稳的前提下，当车辆有转向盘转角输入进入转向过程后，通过左右轮驱动转矩的重新分配产生内外侧车轮的转矩差，从而产生正横摆力矩，在使车辆完成与无控制时相同的转弯半径行驶的前提下，减小转弯阻力，减小转弯时车速的下降程度，避免了由于转弯阻力导致车速降低后驾驶员增加动力输出导致的额外功率消耗。
【IPC分类】B60L15-32
【公开号】CN104709115
【申请号】CN201510090537
【发明人】王军年, 孙文, 巴特, 王庆年
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月28日