CN114604244A - 一种混合动力车辆弯道行驶控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力车辆弯道行驶控制方法，上层控制器采用基于模型预测控制的自适性巡航，获取期望加速度和四个轮胎力，实现混合动力车辆纵向跟车控制；下层控制器采用悬架主动的模型预测控制，输出悬架主动力，实现混合动力车辆侧向稳定控制；本发明通过上下层控制器，保证混合动力车弯道行驶的平顺性、操纵稳定性；本发明的馈能悬架模块利用电磁力，确定电池功率，当电池功率小于0时，驱动电机充当发电机作用，部分悬架机械能转化为电能，储存在电池中，实现能量再生，保证混合动力车弯道行驶的燃油经济性。

Description

一种混合动力车辆弯道行驶控制方法

技术领域

本发明属于混合动力车辆动态控制技术领域，具体涉及一种混合动力车辆弯道行驶控制方法。

背景技术

随着全球环境恶化以及能源短缺的现状，混合动力车辆是当今最理想的过度车型，其相关技术也是目前车辆领域最热门的研究重点。

混合动力车辆行驶时，由于驾驶员意图，尤其弯道行驶需要加速或减速换道跟随目标车辆，在此过程，既要保证换道时横向稳定性，又要保证纵向跟车性能，而传统自适应巡航跟车***，当目标前车突然消失，会导致自车突然加速，造成车辆发生事故。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种混合动力车辆弯道行驶控制方法，保证混合动力车弯道行驶的平顺性、操纵稳定性和燃油经济性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种混合动力车辆弯道行驶控制方法，具体为：

车辆整车动力学模型将自车加速度a_e、车间相对位移δd、车间相对速度δv、质心侧偏角β和车辆横摆角

输入上层控制器，上层控制器采用基于模型预测控制的自适性巡航，获取期望加速度a_des和四个轮胎力F_xij，实现混合动力车辆纵向跟车控制；其中i,j＝1,2；

悬架动力学模型将车身垂向振动位移Z、垂向振动速率

垂向振动加速度

车身侧倾角φ、车身侧倾角速率

车身侧倾角加速度

车身俯仰角θ、车身俯仰角速率

车身俯仰角加速度

输入下层控制器，下层控制器采用悬架主动的模型预测控制，输出悬架主动力F_i，实现混合动力车辆侧向稳定控制；其中i＝1,2,3,4。

进一步的技术方案，所述混合动力车辆纵向跟车控制，根据混合动力车辆是否处于弯道工况，具体为：

所述混合动力车辆处于非弯道工况，满足自适应巡航目标函数最小：

所述混合动力车辆处于弯道工况，同时满足自适应巡航和侧向稳定性目标函数最小：

其中：J_ACC、J_VLS分别为车辆在纵向跟车控制和侧向稳定控制的最小目标函数，ω_Δd、ω_Δv、

分别是距离、速度、实际加速度的权重系数，Δd、Δv分别为自车和前车的相对距离、相对速度，Δd_ref、Δv_ref分别为自车和前车的相对参考距离、相对参考速度，ω_β、

ω_Fxij分别是质心侧偏角、车身横摆角和四个轮胎力的权重系数，β_ref为车辆的参考质心侧偏角，

为车辆参考横摆角，F_xij是四个轮胎力，i,j＝1,2。

进一步的技术方案，所述悬架主动的模型预测控制，即建立整车悬架模型的最优目标函数，具体表达式为：

其中：

ω_Z、ω_θ、ω_φ、

ω_Zui分别为垂向振动加速度、俯仰加速度、侧倾加速度、垂向振动速率、俯仰角速率、侧倾角速率、垂向振动位移、俯仰角、侧倾角、簧下垂向振动速率和簧下垂直振动位移的权重系数，

Z_ref、

θ_ref、

φ_ref、

Z_{ui_ref}分别为参考质心垂向加速度、参考质心垂向速率、参考质心垂向位移、参考俯仰角加速度、参考俯仰角速率、参考俯仰角、参考侧倾角加速度、参考侧倾角速率、参考侧倾角、四个簧下质量的参考振动速率和参考振动位移，其中i＝1,2,3,4。

进一步的技术方案，所述车辆整车动力学模型包括HEV动力总成模型和8自由度动力学模型，所述HEV动力总成模型包括驾驶员模块、混合动力整车模块、转矩耦合模块和能量管理模块，所述混合动力整车模块中，HCU根据踏板开度以及发动机、驱动电机的实时转速，确定车辆需求转矩T_req，进而根据需求转矩T_req、SOC值和实际车速v_act控制车辆运行模式M，所述车辆运行模式M包括纯电动模式、发动机驱动模式、联合驱动模式、行车发电模式和再生制动模式。

更进一步的技术方案，所述纯电动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req小于发动机关闭转矩T_{e_off}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act小于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；纯电动模式下，发动机处于关闭状态，目标转矩T_e为0；驱动电动处于电驱动状态，目标转矩T_m为需求转矩T_req。

更进一步的技术方案，所述发动机驱动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req位于发动机高效区的最低转矩T_{e_low}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值位于蓄电池SOC最小值和最大值之间、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；发动机驱动模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e为需求转矩T_req；驱动电机处于关闭状态，目标转矩T_m为0。

更进一步的技术方案，所述联合驱动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req大于发动机最大转矩T_{e_max}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；联合驱动模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e为发动机最大转矩T_{e_max}；驱动电机处于电驱动状态，目标转矩T_m是需求转矩T_req与发动机目标转矩T_e的差。

更进一步的技术方案，所述行车发电模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req处于发动机关闭转矩T_{e_off}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值小于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；行车发电模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e是需求转矩T_req与行车充电转矩T_charge的和；驱动电机处于电驱动状态，目标转矩T_m为行车充电转矩-T_charge。

更进一步的技术方案，所述再生制动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req小于0、当前蓄电池SOC值处于蓄电池SOC最小值和最大值之间；再生制动模式下，发动机处于不输出转矩状态，目标转矩T_e为0；驱动电机处于发电状态，目标转矩T_m为需求转矩T_req。

更进一步的技术方案，所述8自由度动力学模型包括车身动力学模型和悬架动力学模型的耦合，悬架动力学模型包括悬架控制器和馈能悬架模块，悬架控制器根据车辆行驶的路面不平度，建立车身加速度、悬架动挠度以及车身动载方程，输出车辆的电磁力，馈能悬架模块利用电磁力，确定电池功率，当电池功率小于0时，驱动电机充当发电机作用，部分悬架机械能转化为电能，储存在电池中，实现能量再生。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中车辆整车动力学模型将自车加速度、车间相对位移、车间相对速δv、质心侧偏角和车辆横摆角输入上层控制器，上层控制器采用基于模型预测控制的自适性巡航，获取期望加速度和四个轮胎力，实现混合动力车辆纵向跟车控制；悬架动力学模型将车身垂向振动位移、垂向振动速率、垂向振动加速度、车身侧倾角、车身侧倾角速率、车身侧倾角加速度、车身俯仰角、车身俯仰角速率、车身俯仰角加速度输入下层控制器，下层控制器采用悬架主动的模型预测控制，输出悬架主动力，实现混合动力车辆侧向稳定控制；本发明通过上下层控制器，保证混合动力车弯道行驶的平顺性、操纵稳定性；

(2)本发明中8自由度动力学模型包括车身动力学模型和悬架动力学模型的耦合，悬架动力学模型包括悬架控制器和馈能悬架模块，悬架控制器根据车辆行驶的路面不平度，建立车身加速度、悬架动挠度以及车身动载方程，输出车辆的电磁力，馈能悬架模块利用电磁力，确定电池功率，当电池功率小于0时，驱动电机充当发电机作用，部分悬架机械能转化为电能，储存在电池中，实现能量再生，保证混合动力车弯道行驶的燃油经济性。

附图说明

图1为本发明所述车辆整车动力学模型结构示意图；

图2为本发明所述混合动力车辆弯道行驶控制的分层控制示意。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

一种混合动力车辆弯道行驶控制方法，通过基于模型预测控制的自适应巡航和馈能悬架的协同控制，兼顾电机能量回收控制，实现混合动力车辆行驶安全性和舒适性，保证燃油经济性，参见图2，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：建立混合动力车辆整车动力学模型

混合动力车辆整车动力学模型包括HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力车辆)动力总成模型和8自由度动力学模型，8自由度动力学模型包括车身动力学模型和悬架动力学模型的耦合，HEV动力总成模型包括驾驶员模块、混合动力整车模块、转矩耦合模块和能量管理模块，如图1所示；

驾驶员模块采用PID(Proportional Integral Derivative)控制，通过调整PID控制器中积分、微分和比例系数，输出加速踏板和制动踏板开度，驾驶员模块的具体表达式为：

其中：U_driver(t)为踏板调节开度，即加速踏板或制动踏板开度；K_p、K_i、K_d分别为PID控制器的比例、积分、微分调节系数，v_ref为参考车速，v_act为实际车速，E(t)为参考车速和实际车速偏差，E(t)＞0、E(t)＝0、E(t)＜0分别表示车辆正在加速、静止或巡航、正在减速。

在混合动力整车模块中，HCU(Hybrid Control Unit)根据踏板开度以及发动机、驱动电机的实时转速，确定车辆需求转矩T_req，进而根据需求转矩T_req、SOC值和实际车速v_act控制车辆运行模式M，具体公式如下：

T_req＝f₁(U_driver(t),n_e,n_m)

M＝f₂(T_req,SOC,v_act)

其中：n_m为驱动电机转速，n_e为发动机转速。

车辆运行模式M以及控制策略具体如下：

①纯电动模式

运行条件同时满足：需求转矩T_req小于发动机关闭转矩T_{e_off}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act小于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；纯电动模式下，发动机处于关闭状态，对应目标转矩T_e为0；驱动电动处于电驱动状态，对应目标转矩T_m为需求转矩T_req。

②发动机驱动模式

运行条件同时满足：需求转矩T_req处于发动机高效区最低转矩T_{e_low}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值处于蓄电池SOC最小值和最大值之间、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；发动机驱动模式下，发动机处于开启状态，对应目标转矩T_e为需求转矩T_req；驱动电机处于关闭状态，对应目标转矩T_m为0。

③联合驱动模式

运行条件同时满足：需求转矩T_req大于发动机最大转矩T_{e_max}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；联合驱动模式下，发动机处于开启状态，对应目标转矩T_e为发动机最大转矩T_{e_max}；驱动电机处于电驱动状态，对应目标转矩T_m是需求转矩T_req与发动机目标转矩T_e的差。

④行车发电模式

运行条件同时满足：需求转矩T_req处于发动机关闭转矩T_{e_off}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值小于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；行车发电模式下，发动机处于开启状态，对应目标转矩T_e是需求转矩T_req与行车充电转矩T_charge的和；驱动电机处于电驱动状态，对应目标转矩T_m为行车充电转矩-T_charge。

⑤再生制动模式

运行条件同时满足：需求转矩T_req小于0、当前蓄电池SOC值处于蓄电池SOC最小值和最大值之间；再生制动模式下，发动机处于不输出转矩状态，对应目标转矩T_e为0；驱动电机处于发电状态，对应目标转矩T_m为需求转矩T_req。

根据发动机的转速与驱动电机的转速确定离合器的连接与断开，基于不同运行模式下的发动机目标转矩和电机目标转矩，转矩耦合模块输出实际需求的发动机转矩、电机转矩；

离合器分为两种状态：

(1)发动机的转速与驱动电机的转速不一致，发动机和驱动电机未通过离合器结合，输出的实际转矩分别为发动机目标转矩和电机目标转矩；

(2)发动机的转速与驱动电机的转速一致，发动机和驱动电机通过离合器接合，输出的实际转矩分别为电机目标转矩和发动机的输出转矩；具体地，采用PID控制，通过控制发动机转速和电机转速差，确定发动机的输出转矩。

PID控制可以表示为：

其中：T_e(t)为离合器结合时发动机输出转矩，k_p、k_i、k_d分别为PID控制的比例、积分、微分调节系数，e(t)为驱动电机转速和发动机转速的偏差，n_m为驱动电机转速，n_e为发动机转速。

转矩耦合模块输出实际需求的发动机转矩、电机转矩作用于变速器上，得到不同运行模式下的传动比，车身动力学模型计算发动机和驱动电机的实际转矩之和，减去相对应的行驶车辆阻力转矩，结合传动比以及轮胎半径，再根据牛顿定理得出实际车辆加速度，通过积分得到实际车速。

能量管理模块用于对蓄电池的荷电状态(State of Charge，SOC)估算以及燃油消耗量的计算，进而将SOC反馈给驱动电机和悬架控制器，形成闭环，保证车辆弯道行驶的经济性。

在再生制动模式下，SOC的计算公式为：

其中：V_bat为电池电压，R_bat为电池电阻，P_bat为电池功率，Q_bat为电池电荷量。

采用转矩查表、油耗与插值的方法建立发动机稳态油耗模型，并计算燃油消耗量：

其中：m_fuel为t时刻消耗的燃油量，

为t时刻消耗的燃油率，n_e为发动机转速，T_e为发动机输出转矩，t₀、t₁分别为发动机运行开始和结束时刻。

悬架动力学模型包括悬架控制器和馈能悬架模块，采用馈能悬架，结合再生制动模式下驱动电机的运行状况，同时进行混合动力车辆能量回收。

悬架控制器根据车辆行驶的路面不平度，建立车身加速度、悬架动挠度以及车身动载方程，输出车辆的电磁力(即作动器产生的主动力)。

路面不平度和车辆实际车速关系为：

其中：

为路面不平度速率，Z(t)为路面不平度，v_act为实际车速，G_q(n₀)为路面不平度系数，ω₀(t)为白噪声。

所述建立车身加速度、悬架动挠度以及车身动载方程为：

其中：m_s为车辆簧上质量，z为车辆车身垂向位移，

为车辆车身垂向加速度，k_si(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后悬架的刚度系数，k_ui(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后轮胎的刚度系数，z_si(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后悬架垂向位移，z_ui(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后簧下位移，z_ri(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后轮胎的路面垂向激励(由路面不平度引起)，m_ui(i＝1,2,3,4)分别表示车辆左前、右前、左后、右后的簧下质量，l_f、l_r分别为车辆质心到前轴和后轴的距离，B_r、B_f分别为车辆前轴的车身宽度和后轴的车身宽度，F_i(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后和右后作动器产生的主动力，I_y为绕y轴的转动惯量，I_x为绕x轴是转动惯量，

θ分别为俯仰角加速度、俯仰角，

φ分别为侧倾角加速度、侧倾角。

馈能悬架模块利用整车电磁阻尼力，确定电池功率以及电流，获取SOC值；所述电池功率的公式为：

其中：k_e为电机电动系数，k_i为推力常数，F_ref为理想电磁阻尼力(即F₁+F₂+F₃+F₄)，

分别为车辆左前、右前、左后和右后悬架垂向振动速率，

分别为车辆左前、右前、左后和右后簧下振动速率，R为馈能悬架电阻值。

具体来说，馈能悬架采用直线电机形式，功率P＞0，表示驱动电机充当阻尼器的作用，即驱动电机将电能转化为机械能和势能，起到减振作用；功率P＝0，表示驱动电机不工作或者全部机械能转化为热能，不消耗电能；功率P＜0，表示驱动电机充当发电机作用，部分悬架机械能转化为电能，储存在电池中，实现能量再生，输入能量管理模块。

步骤二：上层控制器用于实现混合动力车辆纵向跟车控制，下层控制器用于实现侧向稳定控制，分别通过基于模型预测控制的弯道自适应巡航和悬架主动的模型预测控制，实现车辆弯道行驶控制。

上层控制器将期望加速度a_des、四个轮胎力F_xij(i,j＝1,2)输入车辆整车动力学模型，其中，期望加速度a_des输入HEV动力总成模型，四个轮胎力F_xij(i,j＝1,2)输入车身动力学模型；车辆整车动力学模型将自车加速度a_e、车间相对位移δd、车间相对速度δv、质心侧偏角β和车辆横摆角

输入上层控制器，形成反馈闭环；其中，质心侧偏角β和车辆横摆角

由车身动力模型输出，自车加速度a_e、车间相对位移δd、车间相对速度δv由HEV动力总成输出。

下层控制器将四个悬架主动力F_i(i＝1,2,3,4)输入悬架动力学模型；同时，悬架动力学模型将车身垂向振动位移Z、垂向振动速率

垂向振动加速度

车身侧倾角φ、车身侧倾角速率

车身侧倾角加速度

车身俯仰角θ、车身俯仰角速率

车身俯仰角加速度

输入下层控制器，形成反馈闭环。

上层控制器用于实现混合动力车辆纵向跟车控制，采用基于模型预测控制的自适性巡航；选取状态量x₁、控制量u₁、干扰量ω₁，并满足以下状态方程：

对于上述状态方程进行线性化和离散化，具体公式如下：

其中：a_p为目标车辆加速度，A₁、B₁、C₁分别为线性化下状态量、控制量、干扰量系数矩阵，A_1k、B_1k、C_1k分别为离散化下状态量、控制量、干扰量系数矩阵。

车身动力学模型中主要涉及车身动力学方程，具体如下所示：

其中：

v_y分别为车辆纵向加速度和横向速度，

为车辆的质心侧偏角速率，

为车辆的横摆角速率，F_xij(i,j＝1,2)、F_yij(i,j＝1,2)分别为车辆四个轮胎的纵向和横向驱动力，I_z为绕z轴的转动惯量，a、b分别为车辆的质心到前轴和后轴的距离，T为车辆左右轮的距离，δ为车辆的前轮转向角，m为车辆质量。

基于上述车身动力学方程，建立车辆纵向跟车控制的最优目标函数，具体如下：

其中：ω_Δd、ω_Δv、

ω_β、

ω_Fxij(i,j＝1,2)分别是距离、速度、实际加速度、质心侧偏角、车身横摆角和四个轮胎力的权重系数，Δd、Δv分别为自车和前车的相对距离、相对速度，β_ref为车辆的参考质心侧偏角，

为车辆参考横摆角，Δd_ref、Δv_ref分别为自车和前车的相对参考距离、相对参考速度。

混合动力车辆处于非弯道工况需满足自适应巡航目标函数最小，即相对位移Δd、相对速度Δv以及期望加速度a_des为最小值；具体公式为：

而混合动力车辆处于弯道工况需同时满足自适应巡航和侧向稳定性的目标函数最小，即相对位移Δd、相对速度Δv、期望加速度a_des、质心侧偏角β、横摆角速度

和四个轮胎力F_xij(i,j＝1,2)为最小值，具体如下：

其中：J_ACC、J_VLS分别为车辆纵向跟车控制和侧向稳定控制的最小目标函数。

参考质心侧偏角β_ref和参考横摆角

是根据如下方式获取的：车轮传感器获得前轮转角信号，进而获得车辆前轮转向角的变化曲线，考虑路面附着系数和车辆实际运行瞬态特性影响，建立混合动力车辆二自由度参考模型，具体公式如下：

Δd_ref、Δv_ref具体值设置为：

其中：β₁、

分别为车辆理想的质心侧偏角和横摆角参考值，δ为车辆前轮转角，l为车辆轴距，m为车身质量，K为稳定性因数，

τ_βs为一阶滤波器的惯性常数，g为重力加速度，μ为路面附着系数，Δd为相对位移，Δv为相对速度。

下层控制器用于实现侧向稳定控制，采用模型预测控制，选取状态量x₂、控制量u₂、干扰量ω₂，并满足以下状态方程：

对于上述状态方程进行线性化和离散化，具体公式如下：

其中：A₂、B₂、C₂分别为线性化下状态量、控制量、干扰量系数矩阵，A_2k、B_2k、C_2k分别为离散化下状态量、控制量、干扰量系数矩阵，Z、

分别为车身振动的位移、速度以及加速度，θ、

分别为车辆俯仰角、俯仰角速率以及俯仰角加速度，φ、

分别为车身侧倾角、侧倾角速率以及侧倾角加速度，Z_ui(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后、右后簧下质量振动位移，

分别为车辆左前、右前、左后、右后簧下质量振动速度，F_i(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后、右后悬架作动力，Z_ri(i＝1,2,3,4)分别为车辆左前、右前、左后、右后轮胎的振动位移。

悬架主动的模型预测控制，即建立整车悬架模型的最优目标函数，具体表达式为：

其中：

ω_Z、ω_θ、

分别为垂向振动加速度、俯仰加速度、侧倾加速度、垂向振动速率、俯仰角速率、侧倾角速率、垂向振动位移、俯仰角、侧倾角、簧下垂向振动速率和簧下垂直振动位移的权重系数，

Z_ref、

θ_ref、

φ_ref、

Z_{ui_ref}(i＝1,2,3,4)分别为参考质心垂向加速度、参考质心垂向速率、参考质心垂向位移、参考俯仰角加速度、参考俯仰角速率、参考俯仰角、参考侧倾角加速度、参考侧倾角速率、参考侧倾角以及车辆左前、右前、左后、右后的簧下质量的参考振动速率和参考振动位移。上述参考值均设置为0，进而抑制车辆弯道行驶垂向振动、侧倾以及俯仰问题，保证行驶的平顺性和操纵稳定性。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于：

车辆整车动力学模型将自车加速度a_e、车间相对位移δd、车间相对速度δv、质心侧偏角β和车辆横摆角

输入上层控制器，上层控制器采用基于模型预测控制的自适性巡航，获取期望加速度a_des和四个轮胎力F_xij，实现混合动力车辆纵向跟车控制；其中i,j＝1,2；

悬架动力学模型将车身垂向振动位移Z、垂向振动速率

垂向振动加速度

车身侧倾角φ、车身侧倾角速率

车身侧倾角加速度

车身俯仰角θ、车身俯仰角速率

车身俯仰角加速度

输入下层控制器，下层控制器采用悬架主动的模型预测控制，输出悬架主动力F_i，实现混合动力车辆侧向稳定控制；其中i＝1,2,3,4。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述混合动力车辆纵向跟车控制，根据混合动力车辆是否处于弯道工况，具体为：

所述混合动力车辆处于非弯道工况，满足自适应巡航目标函数最小：

所述混合动力车辆处于弯道工况，同时满足自适应巡航和侧向稳定性目标函数最小：

其中：J_ACC、J_VLS分别为车辆在纵向跟车控制和侧向稳定控制的最小目标函数，ω_Δd、ω_Δv、

分别是距离、速度、实际加速度的权重系数，Δd、Δv分别为自车和前车的相对距离、相对速度，Δd_ref、Δv_ref分别为自车和前车的相对参考距离、相对参考速度，ω_β、

ω_Fxij分别是质心侧偏角、车身横摆角和四个轮胎力的权重系数，β_ref为车辆的参考质心侧偏角，

为车辆参考横摆角，F_xij是四个轮胎力，i,j＝1,2。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述悬架主动的模型预测控制，即建立整车悬架模型的最优目标函数，具体表达式为：

其中：

ω_Z、ω_θ、ω_φ、

分别为垂向振动加速度、俯仰加速度、侧倾加速度、垂向振动速率、俯仰角速率、侧倾角速率、垂向振动位移、俯仰角、侧倾角、簧下垂向振动速率和簧下垂直振动位移的权重系数，

Z_ref、

θ_ref、

φ_ref、

Z_{ui_ref}分别为参考质心垂向加速度、参考质心垂向速率、参考质心垂向位移、参考俯仰角加速度、参考俯仰角速率、参考俯仰角、参考侧倾角加速度、参考侧倾角速率、参考侧倾角、四个簧下质量的参考振动速率和参考振动位移，其中i＝1,2,3,4。

4.根据权利要求1所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述车辆整车动力学模型包括HEV动力总成模型和8自由度动力学模型，所述HEV动力总成模型包括驾驶员模块、混合动力整车模块、转矩耦合模块和能量管理模块，所述混合动力整车模块中，HCU根据踏板开度以及发动机、驱动电机的实时转速，确定车辆需求转矩T_req，进而根据需求转矩T_req、SOC值和实际车速v_act控制车辆运行模式M，所述车辆运行模式M包括纯电动模式、发动机驱动模式、联合驱动模式、行车发电模式和再生制动模式。

5.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述纯电动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req小于发动机关闭转矩T_{e_off}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act小于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；纯电动模式下，发动机处于关闭状态，目标转矩T_e为0；驱动电动处于电驱动状态，目标转矩T_m为需求转矩T_req。

6.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述发动机驱动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req位于发动机高效区的最低转矩T_{e_low}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值位于蓄电池SOC最小值和最大值之间、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；发动机驱动模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e为需求转矩T_req；驱动电机处于关闭状态，目标转矩T_m为0。

7.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述联合驱动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req大于发动机最大转矩T_{e_max}、当前蓄电池SOC值大于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；联合驱动模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e为发动机最大转矩T_{e_max}；驱动电机处于电驱动状态，目标转矩T_m是需求转矩T_req与发动机目标转矩T_e的差。

8.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述行车发电模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req处于发动机关闭转矩T_{e_off}和最高转矩T_{e_high}之间、当前蓄电池SOC值小于蓄电池SOC最小值、实际车速v_act大于纯电动汽车行驶时最低车速限制v_low；行车发电模式下，发动机处于开启状态，目标转矩T_e是需求转矩T_req与行车充电转矩T_charge的和；驱动电机处于电驱动状态，目标转矩T_m为行车充电转矩-T_charge。

9.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述再生制动模式的运行条件同时满足：需求转矩T_req小于0、当前蓄电池SOC值处于蓄电池SOC最小值和最大值之间；再生制动模式下，发动机处于不输出转矩状态，目标转矩T_e为0；驱动电机处于发电状态，目标转矩T_m为需求转矩T_req。

10.根据权利要求4所述的混合动力车辆弯道行驶控制方法，其特征在于，所述8自由度动力学模型包括车身动力学模型和悬架动力学模型的耦合，悬架动力学模型包括悬架控制器和馈能悬架模块，悬架控制器根据车辆行驶的路面不平度，建立车身加速度、悬架动挠度以及车身动载方程，输出车辆的电磁力，馈能悬架模块利用电磁力，确定电池功率，当电池功率小于0时，驱动电机充当发电机作用，部分悬架机械能转化为电能，储存在电池中，实现能量再生。

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