轮式驱动电动汽车底盘集成控制系统协调控制装置及方法

摘要

本发明提出一种轮式驱动电动汽车底盘集成控制系统协调控制装置及方法，属于电动汽车领域，该装置包括驾驶员操纵平台、姿态参数理想值生成单元、车辆侧偏观测单元、横摆角速度传感器、车速传感器、左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器、左后轮轮速传感器、右后轮轮速传感器、协调控制单元、AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器，本发明对车辆行驶的不同工况进行分析，判断各子系统所适合的控制工况，设计协调控制系统，使各子系统合理分配各自职责，发挥各自优势，提高车辆稳定性，解决底盘集成系统中各子系统间相互耦合的问题，最大限度发挥各子系统功能。

主权项

一种轮式驱动电动汽车底盘集成控制系统协调控制装置，其特征在于，该装置包括：驾驶员操纵平台、姿态参数理想值生成单元、车辆侧偏观测单元、横摆角速度传感器、车速传感器、左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器、左后轮轮速传感器、右后轮轮速传感器、协调控制单元、AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器，其中，驾驶员操纵平台：用于将司机操纵指令转换成车辆目标速度信号和目标转角信号，将目标转角信号同时发送至姿态参数理想值生成单元和协调控制单元，将目标速度信号发送至姿态参数理想值生成单元；姿态参数理想值生成单元：用于根据目标速度信号、目标转角信号和路面附着系数，获得横摆角速度目标值、质心侧偏角目标值和车辆的滑移率目标值，并发送至协调控制单元；车辆侧偏观测单元：用于实时观测质心侧偏角，并发送至协调控制单元；横摆角速度传感器：用于采集检测车辆横摆角速度，并发送至协调控制单元；车速传感器：用于采集车速，并发送至协调控制单元；左前轮轮速传感器：用于采集车辆左前轮轮速，并发送至协调控制单元；右前轮轮速传感器：用于采集车辆右前轮轮速，并发送至协调控制单元；左后轮轮速传感器：用于采集车辆左后轮轮速，并发送至协调控制单元；右后轮轮速传感器：用于采集车辆右后轮轮速，并发送至协调控制单元；协调控制单元：用于根据采集的车速与目标转角信号，获得前轮侧偏力及AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器的状态控制信号；并根据前轮侧偏力和观测的车辆质心侧偏角，获得AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器的模糊控制输出权重；再根据AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器的状态控制信号和模糊控制输出权重，获得AFS控制器的控制权重值、ABS控制器的控制权重值和DYC控制器的控制权重值，分别发送至AFS控制器、ABS控制器和DYC控制器中；最终根据采集的车速、车辆横摆角速度、车辆质心侧偏角、车辆左前轮轮速、车辆右前轮轮速、车辆左后轮轮速、车辆右后轮轮速、横摆角速度目标值、质心侧偏角目标值和车辆四个车轮的滑移率目标值，获得横摆角速度偏差、质心侧偏角偏差和四个车轮的滑移率偏差，并将横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差发送至AFS控制器中，将四个车轮的滑移率偏差发送至ABS控制器中，将横摆角速度偏差发送至DYC控制器中；AFS控制器：用于根据接收到的姿态参数质心侧偏角偏差、横摆角速度偏差和对应控制权重值，获得车辆前轮补偿角，并将其发送至车辆的助转角电机中；ABS控制器：用于根据接收到的车辆四个车轮的滑移率偏差和对应控制权重值，获得车辆左前轮、右前轮、左后轮、右后轮轮胎制动力，并分别发送至车辆的左前轮制动装置、右前轮制动装置、左后轮制动装置、右后轮制动装置中；DYC控制器：用于根据接收到的横摆角速度偏差和对应控制权重值，获得四个车轮电机转矩目标值，并分别发送至车辆的左前轮轮毂电机及其控制系统、右前轮轮毂电机及其控制系统、左后轮轮毂电机及其控制系统、右后轮轮毂电机及其控制系统中。