(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111529130.0 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 中北大学 地址 030051 山西省太原市尖草 坪区学院 路3号 (72)发明人 尉庆国　王毅　周捷　薛睿　 王少聪　 (51)Int.Cl. B60W 30/18(2012.01) B60W 10/06(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) (54)发明名称 一种方程式赛车牵引力控制方法 (57)摘要 本发明具体涉及一种方程式赛车牵引力控 制方法， 其包括以下步骤： S1： 计算赛车最佳滑转 率范围； S2： 实时检测赛车车速与轮速， 通过卡尔 曼滤波去除系统噪声与观测噪声， 并计算当前驱 动轮滑转率是否处于最佳范围； S3： 设置滑转率 门限为20％和60％， 当驱动轮滑转率大于60％时 采用快速扭矩调节， 当驱动轮的滑转率在20％～ 60％时采用慢速扭矩调节； 本发明能够显著减少 车速与车轮速度的测量误差， 使控制系统具有更 高的精度与更好的稳定性， 避免使用高精度传感 器， 减少成本； 使驱动轮滑转率控制在目标范围 内， 提高赛车的动力性和操纵稳定性， 迅速提高 整车驱动力； 调节两驱动轮的滑转率， 使其保持 在理想的滑 转率区间内， 保证赛车拥有较好的纵 向附着性能。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114179807 A 2022.03.15 CN 114179807 A 1.一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 通过VI ‑CRT软件仿真得 出所用轮胎最大附着力， 获得赛车最佳滑转 率范围； S2： 实时检测赛车车速与轮速， 通过卡尔曼滤波去除系统噪声与观测噪声， 减少车速与 车轮速度的测量 误差， 并计算当前驱动轮滑转 率是否处于最佳 范围； S3： 设置滑转率门限为20％和60 ％， 发动机采用慢速扭矩调节和快速扭矩调节相结合， 当驱动轮滑 转率大于60％时采用快速扭矩调节， 当驱动轮的滑 转率在20％～60％时采用慢 速扭矩调节。 2.根据权利要求1所述的一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 使用卡尔曼 滤波测量方法如下： （1） 定义观测值x为： x = [x(t) xw(t) a(t)]， 其中x(t)为 赛车车速； xw(t)为赛车车轮速度； a(t)为车辆加速度； （2） 计算先验 估计x_为： x_ = A * x， 其中A为状态转移 矩阵； （3） 计算先验误差协方差Pk_为： Pk_ = A * Pk * A，+ Q, 其中Q为系统噪声； （4） 更新 卡尔曼增益Kk 为： Kk = （Pk_ * H，） / （H * Pk * H，+ R）, 其中H为观测矩阵； R为观测噪声； （5） 更新后验 估计x为： x = x_ + Kk * （temp_x ‑H * x_） ， （6） 更新 误差协方差矩阵Pk 为： Pk = （diag[1 1 1]‑  Kk * H） * Pk_； （7） 计算得 出车速与车轮速度； （8） 计算当前驱动轮滑转 率 为： ， 其中   为赛车车速、   为车轮速度。 3.根据权利要求1所述的一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 所述快速调节采用改变点火提前角或喷油量的调节方式。 4.根据权利要求1所述的一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 所述慢速扭矩调节为控制节气门开度。 5.根据权利要求1所述的一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 采用PID控制使实际滑转 率迅速、 准确的收敛至目标滑转 率附近。 6.根据权利要求1或2或3或4任意一项所述的一种方程式赛车牵引 力控制方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1中， 经仿真与计算可 得车轮滑转 率的理想范围为12％～3 0％。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114179807 A 27.根据权利要求6所述的一种方程式赛车牵引力控制方法， 其特征在于， 所述步骤S1 中， 在实车的控制过程中， 将滑转 率控制目标设置在12％～ 20％。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114179807 A 3