全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略的研究

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1、全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略的研究2011年（第33卷）第5期汽车工程AutomotiveEngineering2011076全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略的研究范晶晶，罗禹贡，张海林,李克强（1•清华大学，汽车安全・b节能国家重点实验室，北京1000842中国北方车辆研究所，北京100072）[摘要]为全轮独立电驱动车辆提出一种双重转向的控制策略，设计了双重转向的总体控制结构•它是包括三自由度参考车辆模型，横摆力矩确定层和转矩分配层的分层控制体系•在横摆力矩确定层中，设计了基于PID的横摆力矩控制策略;在转矩分配层中，设计了基于纵向驱动力总和不变的转矩分配策略•在此基础上

2、，开发了双重转向控制策略仿真平台，进行了仿真分析和实车试验,试验结果与仿真结果吻合度较高，表明所提出的双重转向控制策略对减小车辆转向半径有明显效果.关键词:全轮独立驱动;电动车;双重转向AResearchontheDual—SteeringControlStrategyforAll一WheellndependentElectricDriveVehicIeFanJingjing,LuoYugong,ZhangHailin&LiKeqiangl.TsinghuaUniversity,StateKeyLabofAutomotiveSafetyandEnergy,Beijing100

3、084;2.ChinaNorthVehicleResearchlnstitute,Beijing100072[Abstract]Adual—steeringcontrolstrategyisproposedforanall-wheelindependentdriveelectricvehicle,andanoverallcontrolarchitecturefordualsteeringisdesigned.Itisalayeredcontrolsystemconsistingofa3DOFvehiclemodehayawmomentdetermininglayerandatorqu

4、edistributionlayerJnyawmomentdetermininglayer,aPID—basedyawmomentcontrolstrategyisdesigned,andintorquedistributionlayer9torquedistributionstrategyisincorporatedwiththesumoflongitudinaldrivingforceremainingconstant.Onthisbasis.asimulationplatformfordual一steeringcontrolstrategyisdeveloped,andasim

5、ulationandarealvehicletestareconducted.Thesimulationresultswellagreewithtestdata,indicatingthatdual一steeringcontrolstrategyproposedhasobviouseffectonreduc一ingtheturnradiusofvehicle.Keywords:all-wheelindependentdrive;EV;dual-steering前言全轮独立驱动电动汽车的每个车轮均由一个电机驱动，由于驱动电机的转矩响应很快，因此全轮独立电驱动系统可尝试很多的控制方法.同

6、时，全轮独立电驱动的结构形式也为提高车辆的机动性提供了可能.国外对四轮独立电驱动的动力学控制研究较为深入，包括单纯研究稳定性控制方法,通过各轮驱动力的合理搭配，使轮胎力不超过最大摩擦力,从而保证横向的稳定性I.J.述有研究前轮主动转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC湘融合的控制系统，通过转向系统和驱动系统的协调控制提高车辆的操纵稳定性J・但是,目前未见通过驱动力的控制改变转向性能，提高车辆机动性方而的研究.文屮提出了双重转向的控制策略，设计了包括横摆力矩确定层与转矩分配层的分层控制体系•在此基础上,开发了双重转向控制策略仿真平台，针对不同路面附着系数，不同转向操作和不同车速的工况

7、进行了仿真分析，并针对相应的仿真工况进行了实车试验.原稿收到日期为2010年6月1713,修改稿收到日期为2010年9月17H.汽车工程2011年（第33卷）第5期1双重转向控制传统车辆转向是通过车轮的转向角实现的，在良好的路面上是很有效的转向方式，但是在路面附着较差的情况下，传统转向则显得力不从心，而拖滑转向是传统转向方式非常有益的补充，将传统转向和拖滑转向相结合，称为双重转向.双重转向既可减小低速情况下的转弯半径，也能避免或缓解单纯采用拖滑转向所带来的