基于四輪輪轂電機驅動電動汽車的電子穩定控制系統

基于四輪輪轂電機驅動電動汽車的電子穩定控制系統

4個車輪由輪轂電機直接獨立驅動的電動汽車是一個過驅動系統，可以直接對每個車輪的驅動和制動力矩進行獨立控制。對比分析了以往被應用和研究過的電子穩定性控制方法，并在此基礎上提出了一個擁有三級控制策略的電子穩定控制（ESC）系統，從而保證能夠實現4個輪轂電機上驅動轉矩的最優分配。第一級是一個二次線性增益調節器，該調節器主要根據整車的當前運動狀態，產生ESC系統所需要的期望橫擺力矩命令，并傳送到下一個控制層。第二級是控制分配層，該層的主要任務是根據系統所需要的期望橫擺力矩和駕駛員意圖（加速、減速、轉向），將期望橫擺力矩優化分配到各車輪的期望縱向輪胎上（包括驅動力矩和制動力矩）。同時，由于不同路面情況能產生的摩擦力不同，因此地面所能提供給輪胎的力受到一定約束。為了防止各車輪上的力達到飽和狀態，需要根據各個車輪的工作負荷率來設計相關的加權矩陣。第三級是滑移率控制（SRC）層，該級的主要任務就是基于復合滑移輪胎模型控制每個車輪產生所需的輪胎縱向力。最后，針對提出的控制方法進行相關的仿真試驗驗證。仿真試驗結果表明，該方法可以提高ESC系統在測試試驗中的控制性能。由于輪胎模型的未知性比較強，所以可以通過整車轉向角正弦輸入測試試研究SRC的有效性。試驗結果表明，如果采用所提出的控制方法與SRC相結合的策略，并通過應用牽引力控制系統/防抱制動系統將滑移率控制在一個穩定區域內，那么在對整車穩定性進行控制時，SRC對最終的控制效果并不起決定作用。

B.C.CHEN.International JournalofAutomotive Technology,Vol.15,No.4, pp.573-580(2014)

編譯：羅家慶