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专利号: 2022107119336
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于转矩损失的转矩分配方法,其用于对汽车的多个车轮提供相应的驱动转矩分配值,以保持所述汽车的横向稳定性,其特征在于,所述基于转矩损失的转矩分配方法包括以下步骤:根据所述汽车的附加横摆力矩ΔM和所述汽车的转矩损失系数,建立等式约束状态矩阵Aeq和等式约束向量beq;

根据所述汽车的优化分配的约束条件,建立二次型状态矩阵H和二次型状态向量c;

根据所述等式约束状态矩阵Aeq、等式约束向量beq、二次型状态矩阵H和二次型状态向量c通过二次规划函数计算出所述汽车的轮胎纵向力x,二次规划函数其中,A是不等式约束函数状态矩阵,b是不等式约束向量;

将所述汽车的轮胎纵向力x与所述车轮的半径通过乘积计算获取所述车轮的驱动转矩分配值。

2.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述优化分配的约束条件的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的前右轮胎纵向力Fxfr、所述汽车的前左轮胎纵向力Fxfl、所述汽车的后右轮胎纵向力Fxrr、所述汽车的后左轮胎纵向力Fxrl、所述汽车的质心到前轴距离lf和所述汽车的质心到后轴距离lr;

计算所述汽车的附加横摆力矩约束:

ΔM=(Fxfr‑Fxfl)lf+(Fxrr‑Fxrl)lr;

计算所述汽车的行驶总驱动力约束:Fx=Fxfl+Fxfr+Fxrl+Fxrr;

根据所述车轮的驱动转矩最大值,计算所述汽车的车轮的驱动转矩期望值约束:Tm≤Tmax。

3.根据权利要求2所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述车轮的驱动转矩最大值的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的轮毂电机的额定功率Pmax和所述汽车的轮毂电机的转速n;

计算所述车轮的驱动转矩最大值Tmax:

4.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述二次规划函数的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的轮胎纵向力Fxij、所述汽车的轮胎侧向力Fyij、所述汽车的轮胎垂直载荷Fzij、所述汽车的车轮所在的地面附着系数μ;

根据路面附着系数计算轮胎纵向力的约束:

根据Dugoff轮胎模型计算轮胎负荷率ρij:

根据所述汽车的轮胎负荷率建立二次目标函数:

其中, 是轮胎负荷率的平方,E(ρ)是轮胎负荷率的平均均值,η是平均汽车轮胎负荷率的加权系数;

根据所述优化分配的约束条件,将所述二次目标函数转化成所述二次规划函数。

5.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述二次型状态矩阵H的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的前左轮胎垂直载荷Fzfl、所述汽车的前右轮胎垂直载荷Fzfr、所述汽车的后左轮胎垂直载荷Fzrl、所述汽车的后右轮胎垂直载荷Fzrr;

根据路面附着系数μ建立横摆力矩优化分配的二次型状态矩阵H:

6.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述横摆力矩优化分配的二次型规划向量c的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的前左轮胎垂直载荷Fzfl、所述汽车的前右轮胎垂直载荷Fzfr、所述汽车的后左轮胎垂直载荷Fzrl、所述汽车的后右轮胎垂直载荷Fzrr、所述平均汽车轮胎负荷率的加权系数η;

根据路面附着系数μ建立横摆力矩优化分配的二次型规划向量c:

7.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述等式约束状态矩阵Aeq的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的左前轮转矩损失系数εfl、所述汽车的右前轮转矩损失系数εfr、所述汽车的左后轮转矩损失系数εrl、所述汽车的右后轮转矩损失系数εrr;

根据所述汽车的质心到前轴距离lf和所述汽车的质心到后轴距离lr建立等式约束状态矩阵Aeq:

8.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述等式约束向量beq的计算方法包括以下步骤:获取所述汽车的行驶总驱动力Fx;

根据所述汽车的附加横摆力矩ΔM建立beq:beq=[ΔM Fx]。

9.根据权利要求1所述的基于转矩损失的转矩分配方法,其特征在于,所述不等式约束函数状态矩阵A和不等式约束向量b的计算方法包括以下步骤:获取所述车轮的半径r、所述汽车的前左车轮驱动转矩最大值Tflmax、所述汽车的前右车轮驱动转矩最大值Tfrmax、所述汽车的后左车轮驱动转矩最大值Trlmax、所述汽车的后右车轮驱动转矩最大值Trrmax;

建立不等式约束函数状态矩阵A:

建立不等式约束向量b:b=[Tflmax Tfrmax Trlmax Trrmax]。

10.基于转矩损失的转矩分配系统,其用于对汽车的多个车轮提供相应的驱动转矩分配值,以保持所述汽车的横向稳定性,其特征在于,其采用如权利要求1‑9中任意一项所述的基于转矩损失的转矩分配方法,所述基于转矩损失的转矩分配系统包括:约束系数矩阵计算模块,其用于根据所述汽车的附加横摆力矩ΔM和所述汽车的转矩损失系数,建立等式约束状态矩阵Aeq和等式约束向量beq;

二次型状态矩阵计算模块,其用于根据所述汽车的优化分配的约束条件,建立二次型状态矩阵H和二次型状态向量c;

二次规划函数计算模块,其用于根据所述等式约束状态矩阵Aeq、等式约束向量beq、二次型状态矩阵H和二次型状态向量c通过二次规划函数计算出所述汽车的轮胎纵向力x,二次规划函数 其中,A是不等式约束函数状态矩阵,b是不等式约束向量;

驱动转矩分配值计算模块,其用于将所述汽车的轮胎纵向力x与所述汽车的车轮的半径通过乘积计算获取所述汽车的车轮的驱动转矩分配值。