电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制

摘要

电动轮汽车各轮扭矩独立可控,有利于驱动助力转向技术和电子稳定性控制技术的应用,但对于二者相互制约的问题目前并未有相关的研究。旨在提出一种兼顾驱动助力转向性能以及稳定性的协调控制算法,通过协调分配各轮毂电机的转矩,实现整车转向行驶时转向盘助力和稳定性的协调优化控制。依据轮胎的侧偏特性以及轮毂电机的驱动特征得出质心侧偏角和路面附着系数的估算方法。利用滑膜变结构建立稳定性控制,设计助力转向曲线,并引入差动助力系数的修正因子,依照不同的整车姿态和工况设计该因子的模糊控制变化规则,给出整体协调控制的基本流程框架。进行Matlab与Carsim的联合仿真以及实车道路试验验证,结果表明控制器在不同情况下可以适时调节助力系数,在保证整车稳定行驶的前提下,选择保留助力功能或解除助力功能,既保证了整车的稳定性又能合理地根据需求保证驾驶员转向的轻便性。离线仿真及实车试验结果证明了所提出的电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制能够有效兼顾整车的稳定性及差动助力性能。