四轮驱动汽车操纵稳定性级联式控制策略的研究

论文

汽车工程

2009年(第31卷)第9期

AutomotiveEngineering

2009(V01.3I)No.9

2009164

四轮驱动汽车操纵稳定性级联式控制策略的研究木

罗玉涛,张桂连,旷鹏,周斯加

(华南理工大学机械与汽车工程学院;广东省汽车工程重点实验室,广州510640)

[摘要]

针对在某蝗情况下轴间驱动力分配控制策略的不足,提出了一种能提高四轮驱动汽车操纵稳定性的

级联式控制策略。其基本思路是当轴间驱动力分配控制效果不能满足要求或者已经到达控制极限时启用直接横摆力矩控制。仿真结果表明级联式控制策略较轴间驱动力分配控制策略有更强的控制能力,效果明显。

关键词:四轮驱动汽车;稳定性控制;级联式控制;直接横摆力矩控制

AResearch

On

CascadedControlStrategyforEnhancingthe

ControllabilityandStabilityof

4WDVehicles

Sijia

510640

‘LuoYumo,ZhangGuilian,KuangPeng&Zhou

School

ofMechanical&AutomotiveEngineering,SCUT;Guangdong

ProvincialKeyLab.ofAutomotive。Guangzhou

[Abstract]Inviewofthedefectofinter—axledrivingforcedistributioncontrolstrategyinsome

cases,a

cas—

cadedcontrolstrategyisproposedforenhancingthecontrollabilityandstabiulityof4一wheeldrivevehicles.Thebas—icideaofthecontrolstrategyisthatwhentheeffectsofinter—axledrivingforcedistributioncontrolrequirements

or

can

notmeetthe

of

whenthecontrolhasreachedcertainlimit,thedirectyawmomentcontrolisactivated

Theresults

simulationshowthatcomparedwithinter—axledrivingforcedistributioncontrolstrategy,thecascadedcontrolstrate—gYhasmorepowerfulcontrolcapabilitywithmarkedeffects.

Keywords:4-wheeldriVevehicles;stabilitycontrol;cascadedcontrol;directyaw-momentcontrol

更好的控制性能,但是没有考虑算法的稳定性以及

刖吾

直接横摆力矩(direct

yaw—momentcontrol,DYC)

制动力的具体分配问题。

文中将讨论一种基于轴间驱动力分配的级联式控制方法,轴间驱动力分配控制适用于两电机分别驱动两驱动桥的纯电动车以及由发动机和电动桥分别单独驱动的混合动力汽车一。8J,以妒∈[0,1]作为分配系数表示前后轴间驱动力分配比例(妒表示后轴驱动力分配比例)。在轴间驱动力分配可以满足设计要求时,只通过这种控制方法调整车辆运行姿态;当控制效果不能满足设计要求时,即轴间驱动力分配调节效果已经达到最大值时启动直接横摆力矩控制策略来辅助调节车辆稳定性以达到更加优良的控制效果归叫0|。

系统作为实现汽车主动安全性的主要技术之一,越来越受到重视;它可以在极其恶劣的行车环境中提高汽车的稳定性¨以J。文献[3]提出了跟踪理想模

型的横摆力矩控制策略,该策略使稳态侧偏角为零,

但该方法使得稳态横摆角速度显著降低,驾驶员路

感降低;文献[4]则采用滑模控制横摆力矩良好地

控制转向时的操纵稳定性;文献[5]采用日。跟踪控制方法对车辆操纵稳定性进行了分析;文献[6]在

汽车2自由度分析模型的基础上,设计了以横摆角

速度为控制变量,并基于单神经元控制器的自适应

控制系统,通过固定转向盘转角仿真,自适应控制有

}国家自然科学基金项目(50605020)和广东省科技攻关项目(2006Ai0501001)资助。原稿收到日期为2008年7月10日,修改稿收到日期为2009年1月19日。

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