一種基于實時路況的分布式驅動公交車轉矩分配方法，包括：整車控制器對各個傳感器信號進行濾波處理；采用運動學或動力學方法對部分關鍵車輛狀態參數進行估算；整車控制器先基于垂向載荷轉移對驅動轉矩進行預分配，以便充分利用地面附著力，提高整車操控性；整車控制器根據路面附著系數和滑轉率的關系曲線實時估算當前路面最佳滑轉率。低速行駛時，優先考慮動力性，各驅動輪分別以各自當前最佳滑轉率為控制目標進行轉矩分配，高速行駛時，則以穩定性為主，直駛采用平均分配，轉向以中性轉向為目標進行驅動轉矩的分配。

技術領域

本發明涉及分布式驅動轉矩控制技術領域，更為具體地說是指一種基于實時路況的分布式驅動公交車轉矩分配方法。

背景技術

相對于集中式驅動系統差速不差矩的特點，分布式驅動系統則更加靈活，轉矩可以任意分配，而轉矩分配算法的好壞直接影響了輪胎磨損程度以及車輛的動力性、經濟性和操控性等。因此，對輪邊電機的轉矩分配需要更加嚴謹的算法，以提高整車的綜合性能。

目前，已有一些專利公開了分布式驅動的轉矩控制方法，例如：公開號為110497900A的發明專利公開了一種分布驅動式電動汽車電子差速穩定性控制方法；公開號為110340943A的發明專利公開了一種電子差速控制器及控制方法； 公開號為110356247A的發明專利公開了電動汽車分布式驅動電子差速控制系統及方法； 公開號為110239621A的發明專利公開了一種分布式電動汽車橫擺穩定性控制方法及系統；公開號為109747434A的發明專利公開了分布式驅動電動汽車轉矩矢量分配控制方法。而以上專利大多存在著以下缺點：（1）關于分布式驅動車輛的控制通常包含穩定性控制和驅動防滑控制，但多數并不能較好地對這兩者進行協調控制。（2）關于車輛的穩定性控制通常會以理想的質心側偏角和橫擺角速度為控制目標，然后構建PID控制器或滑模控制器來進行目標跟蹤。（3）車輛的轉向模型通常以單軌二自由度線性模型為研究對象，且不考慮垂向載荷的轉移。

發明內容

為克服以上缺點，本發明提供一種基于實時路況的分布式驅動公交車轉矩分配方法。

本發明采用如下技術方案：

一種基于實時路況的分布式驅動公交車轉矩分配方法，具體包括以下步驟：（1）、整車VCU對輪速傳感器、車身姿態傳感器和方向盤轉角傳感器信號進行卡爾曼濾波處理，前軸轉角則依據與方向盤轉角的近似線性關系，通過新的非理想轉向模型計算得到；（2）、對質心側偏角、后輪側偏角、縱向車速及橫向車速進行估算；（3）、根據整車加速信號對驅動輪垂向載荷進行估算，然后基于垂向載荷對油門需求轉矩進行預分配，具體如下：，式中：、分別為左右驅動輪轉矩；為總需求轉矩，F_zrl、F_zrr分別為左右驅動輪處垂向載荷；（4）、利用路面附著系數和滑轉率的關系曲線對當前路面下的最佳滑轉率進行識別，獲得左右驅動輪最佳滑轉率；（5）、基于滑轉率對驅動轉矩進行分配。

具體地，上述步驟（2）中質心側偏角利用穩態工況下與前輪轉角、側向加速度以及橫擺角速度的關系估算得到：，式中：為質心側偏角，為整車質量，為前軸到質心距離，為后軸到質心距離，為車輛軸距，為前軸側偏剛度，為后軸側偏剛度，為縱向車速，為前輪轉角，為橫擺角速度，為側向加速度，α為比例系數。

后輪側偏角利用質心側偏角和橫擺角速度計算得到：。

縱向車速利用前輪轉速和前軸轉角估算：，式中：、分別為左前輪和右前輪轉速，為車輪滾動半徑，為前輪轉角。

橫向車速利用前輪轉角、前輪輪速和橫擺角度的運動學關系估算得到：，其中，為前軸到質心的距離，為前軸側偏角，為前輪轉角，、分別為左右輪輪邊速度。

本發明采用新的非理想轉向模型，以車輛質心速度為參考計算兩驅動輪繞轉向中心的線速度分別為：，其中：為后軸側偏角，、分別為兩驅動輪輪心線速度。