新兴行业

由于电动汽车具有节能环保等诸多优势，未来汽车技术发展趋向电动化。而相对其他形式的动力系统，分布式驱动电动汽车由于其具有更好的动力学可控性、更高的驱动系统效率以及系统结构可靠性，近年来成为国内外研究热点。

1车辆状态估计算法(VSO).采用基于运动学和动力学融合的估计算法进行VSO系统开发.动力学状态估计器则将车辆的动力学特性（如质量、转动惯量、推力、摩擦力等）纳入考虑。它能够更准确地描述车辆在复杂环境中的行为。优点是精度高，能够处理复杂的驾驶条件，提供更为精确的车辆状态预测。该类型的估计器虽然设计复杂，但是能够提供更准确的车辆状态预测，尤其在复杂的驾驶环境下。

2.四电机扭矩分配算法(TDA)。四电机扭矩矢量控制系统是一种高级的车辆动力管理技术，通过精确控制各车轮的驱动力，实现优化的行驶性能。功能包含：驾驶意图识别、横摆稳定功能（日常工况改善操纵性，极限工况改善稳定性），纵向防滑、防抱死功能。TDA选择模型预测控制的原因主要在于：该系统非线性且多变量，包括速度、方向、路面条件等多个输入变量和每轮扭矩的四个输出变量。MPC能够对这种MIMO系统进行有效控制。另外，对于系统的约束（如驱动力的最大值）以及对不同行驶条件的适应，MPC的预测优化功能可以提供更好的性能。

1. 状态估计考核指标

状态估计指标定义：用峰值误差绝对值或峰值误差百分比定义状态估计指标，如有部分超出精度部分，不对控制功能（如加速等）产生影响。

一般指标要求如下：

纵向车速：<30km/h，≤1km/h；≥30km/h，≤2%
侧向车速：≤1km/h
摩擦系数：≤0.2（充分激励条件下计算）
纵向坡度：≤1.2

针对相关工况做出具体指标要求如下：

1) 双移线工况：

①工况要求为平地，高附；纵向车速、侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

②工况要求为平地，低附；纵向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；侧向车速≤2km/h；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

2) 蛇形工况：

①工况要求为平地，高附；纵向车速、侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

②工况要求为平地，低附；纵向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；侧向车速≤2km/h；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

3) 稳态回转工况：

①工况要求为平地，高附；纵向车速、侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

②工况要求为平地，低附；纵向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；侧向车速≤2km/h；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

4) 绕八字工况：

①工况要求为平地，高附，匀速；纵向车速、侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；纵向坡度不要求指标，可作为探索内容；

5) 转向下坡工况：

①工况要求为纵坡，高附，匀速；纵向车速、侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度；纵向坡度≤2；

6) 纵向爬坡工况

①工况要求为纵坡，高附，匀速、小油门加速/小强度制动；纵向车速、侧向车速、摩擦系数、纵向坡度需满足定义的一般精度。

②工况要求为纵坡，低附，匀速、小油门加速/小强度制动；纵向车速、侧向车速、摩擦系数、纵向坡度需满足定义的一般精度。

③工况要求为纵坡，高附，全油门加速/全力制动；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2.5。

④工况要求为纵坡，低附，全油门加速/全力制动；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2.5。

7) 直线行驶工况：

①工况要求为平地，高附，匀速、小油门加速/小强度制动；纵向车速、侧向车速、摩擦系数、纵向坡度需满足定义的一般精度。

②工况要求为平地，低附，匀速、小油门加速/小强度制动；纵向车速、侧向车速、摩擦系数、纵向坡度需满足定义的一般精度。

③工况要求为平地，高附，全油门加速/全力制动；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2。

④工况要求为平地，低附，全油门加速/全力制动；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2。

8) 水平对接工况：

①工况要求为平地，按测试用例；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2。

9) 水平对开工况：

①工况要求为平地，按测试用例；纵向车速≤2.5km/h（3%）；侧向车速、摩擦系数需满足定义的一般精度，纵向坡度≤2。

备注：

1) 小油门加速/小强度制动对应全轮滑转/滑移率<3%，平地工况下全油门加速/全力制动需保证一个车轮滑转/滑移率<3%（可允许全轮滑转/滑移时间2s），坡道工况下必须保证一个车轮滑转/滑移率<3%。

2) 转向工况中至少一个轮处于低滑转/滑移水平（滑转/滑移率<3%），不出现失稳；

3) 充分激励条件需要根据轮胎特性具体确定；

4) 为简洁起见，上文出现的范围为峰值误差绝对值(峰值误差百分比)，如纵向车速指标中“≤2.5km/h (3%)”，表示<30km/h，≤2.5km/h；≥30km/h，≤3%；

5) 对开路面摩擦系数估计对具体摩擦系数精度不做要求，以对开工况控制效果作为评判标准。

 

2. 四电机扭矩矢量控制考核指标

1) 直线加速工况：

工况要求为高μ=0.95、中μ=0.6、低附（雪面以及洒水瓷砖路）、对开路μ=0.3/0.9、对接路μ=0.3-0.9及μ=0.9-0.3。

性能指标为打滑时间（单位：s）和加速度波动范围（单位：g）。

对比无扭矩矢量控制，目标要求：

①加速打滑少，加速性无明显卡顿及滞后：

全油门加速车轮打滑至车轮滑移率小于目标滑移率的时间（当轮胎滑移率＞20%时即视为轮胎打滑）

②保证车辆在起步时加速度稳定、加速性能：

具体性能指标可以根据驾驶员主观感受来定。

提升量目标为轮胎打滑时间≤2s，加速度波动范围≤0.15g。

2) 直线制动工况：

工况要求为高μ=0.95、中μ=0.6、低附（雪面以及洒水瓷砖路）、对开路μ=0.3/0.9、对接路μ=0.3-0.9及μ=0.9-0.3。

性能指标为抱死时间（单位：s）和减速度波动范围（单位：g）。

对比无扭矩矢量控制，目标要求：

①制动(电机制动)抱死少，制动性无明显卡顿及滞后：

全刹车踏板加速车轮打滑至车轮滑移率小于目标滑移率的时间（当轮胎滑移率＞30%时即视为轮胎抱死）

②保证车辆在制动时制动强度稳定：

具体性能指标可以根据驾驶员主观感受来定。

提升量目标为轮胎抱死时间≤2s，减速度波动范围≤0.15g。

3) 瞬态转弯工况：

工况要求为高附角阶跃0.4g（100km/h）、低附角阶跃0.2g(60km/h)

性能指标为横摆角速度响应时间（单位：%）、侧向加速度响应时间（单位：%）、横摆角速度超调（单位：%）、横摆角速度增益（单位：1/s）、转向力偏差（单位：Nm）。

对比无扭矩矢量控制，目标要求：

① 提升横摆角速度响应时间；

② 提升侧向加速度响应时间；

③ 降低横摆超调；

④ 提升横摆角速度增益；

⑤ 对转向手力影响较小。

提升量目标为横摆角速度响应时间提升10%，侧向加速度响应时间提升5%，横摆超调降低15%，横摆角速度增益提升5%，开关控制器，峰值手力矩差距不超过0.4Nm。

4) 极限测试工况：

工况要求为蛇形(L=18m)、麋鹿、双移线；高、中、低附着路面。

性能指标为最大通过车速（单位：%）、转向力偏差（单位：Nm）。

对比无扭矩矢量控制，目标要求：

① 提升最高通过车速；

② 对转向手力影响较小。

提升量目标为最高通过车速提升10%，开关控制器，峰值手力矩差距不超过0.4Nm。

5) 转弯加速工况：

工况要求为高附、中附。

性能指标为横摆角速度超调（单位：%）。

对比无扭矩矢量控制，目标要求减小超调量。

提升量目标为超调量降低15%

备注：控制结果都为以算法运行为基础，不借助外置设备。