專利名稱：四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及方法，更具體地說，它涉及一種應(yīng)用于四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車保有量的增加，能源、環(huán)保等問題逐漸成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要障礙。近二十多年來，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家政府把電動(dòng)汽車的研究開發(fā)看作解決環(huán)境問題和能源問題的一種有效手段，在經(jīng)濟(jì)上給予大力支持。研發(fā)燃料電池汽車、電動(dòng)汽車等新能源車輛的研發(fā)進(jìn)一步加快。
四輪輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在節(jié)能環(huán)保上有著獨(dú)特的優(yōu)勢，它的四個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩可以獨(dú)立控制，從而使得綜合地盤控制技術(shù)更加方便。但是四輪驅(qū)動(dòng)汽車沒有非驅(qū)動(dòng)輪，準(zhǔn)確的車速難以直接得到，這就使得傳統(tǒng)的基于滑移率控制的控制方法難以在四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛上得到有效應(yīng)用。如果能夠利用電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)力矩可以根據(jù)電機(jī)電流直接得到的特點(diǎn)，估算輪胎的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，就可以對即將打滑的車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力矩控制，從而保證車輛行駛穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法可有效地對即將打滑的車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力矩預(yù)先控制，從而消除打滑。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)，包括信號(hào)處理器，防滑控制器，力矩調(diào)節(jié)器，信號(hào)處理器用于對各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)力矩信號(hào)進(jìn)行處理，以便得到控制用信號(hào)；防滑控制器用于計(jì)算各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩；力矩調(diào)節(jié)器用于對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法，其特征在于，首先信號(hào)處理器根據(jù)四個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩、車輪旋轉(zhuǎn)角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態(tài)參數(shù)，由防滑控制器根據(jù)滑移狀態(tài)參數(shù)計(jì)算出各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩，然后由力矩調(diào)節(jié)器對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配和調(diào)節(jié)，從而消除輪胎打滑。
將車輪角加速度與理論車輛加速度之間的差異作為判斷車輪滑移狀態(tài)參數(shù)。
車輪驅(qū)動(dòng)力矩的大小通過電機(jī)電流或電機(jī)控制器直接獲得。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出的車速估算方法應(yīng)用于四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，可以取得如下有益效果提高車輛的行駛穩(wěn)定性，該系統(tǒng)及方法能夠在輪胎與路面之間的附著系數(shù)即將達(dá)到峰值時(shí)候估算出該附著狀態(tài)，從而減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩，從而防止車輛失穩(wěn)。
本發(fā)明通過四個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩、車輪轉(zhuǎn)速、估算的車輪載荷等參數(shù)估算出車輪的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，對即將打滑的車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力矩預(yù)先控制，從而消除打滑。


圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)防滑控制框圖，箭頭代表信號(hào)流向，框圖代表各個(gè)運(yùn)算模塊；圖3是輪胎穩(wěn)定附著區(qū)域與非穩(wěn)定附著區(qū)域示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖2所示，本發(fā)明包括信號(hào)處理器1，防滑控制器2，力矩調(diào)節(jié)器3，信號(hào)處理器1用于對各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)力矩信號(hào)進(jìn)行處理，以便得到控制用信號(hào)；防滑控制器2用于計(jì)算各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩；力矩調(diào)節(jié)器3用于對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
如圖1所示，，首先信號(hào)處理器1根據(jù)四個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩、車輪旋轉(zhuǎn)角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態(tài)參數(shù)，由防滑控制器2根據(jù)滑移狀態(tài)參數(shù)計(jì)算出各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩，然后由力矩調(diào)節(jié)器3對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配和調(diào)節(jié)，從而消除輪胎打滑。
四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩可以由電機(jī)電流直接獲得，從而四個(gè)車輪的地面驅(qū)動(dòng)力可以得到。在忽略車輛行駛阻力的情況下車輛理想的行駛加速度可以估算得到。
同時(shí)又可以測量得到各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，這樣車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度又可以得到。
當(dāng)車輪即將打滑時(shí)車輪的角加速度與車輛加速度之間必定出現(xiàn)差異，本控制方法就是根據(jù)車輪角加速度與理想車輛加速度之間的差異調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩的大小從而達(dá)到防止車輪打滑的目的。
如圖3所示，當(dāng)附著曲線越過峰值點(diǎn)后輪胎將進(jìn)入非穩(wěn)定附著區(qū)域，滑移率迅速增大。
權(quán)利要求
1.一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)處理器(1)，防滑控制器(2)，力矩調(diào)節(jié)器(3)，信號(hào)處理器(1)用于對各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)力矩信號(hào)進(jìn)行處理，以便得到控制用信號(hào)；防滑控制器(2)用于計(jì)算各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩；力矩調(diào)節(jié)器(3)用于對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1的方法，其特征在于，首先信號(hào)處理器(1)根據(jù)四個(gè)年輪驅(qū)動(dòng)力矩、車輪旋轉(zhuǎn)角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態(tài)參數(shù)，由防滑控制器(2)根據(jù)滑移狀態(tài)參數(shù)計(jì)算出各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩，然后由力矩調(diào)節(jié)器(3)對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配和調(diào)節(jié)，從而消除輪胎打滑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法，其特征在于，將車輪角加速度與理論車輛加速度之間的差異作為判斷車輪滑移狀態(tài)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法，其特征在于，所述車輪驅(qū)動(dòng)力矩的大小通過電機(jī)電流或電機(jī)控制器直接獲得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及方法，包括信號(hào)處理器，防滑控制器，力矩調(diào)節(jié)器，信號(hào)處理器用于對各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)力矩信號(hào)進(jìn)行處理，以便得到控制用信號(hào)；防滑控制器用于計(jì)算各個(gè)車輪應(yīng)有的驅(qū)動(dòng)力矩；力矩調(diào)節(jié)器用于對各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。它能夠根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩、車輪轉(zhuǎn)速、以及估算的車輪垂直載荷估算出車輛行駛路面的附著狀態(tài)，并對即將打滑的車輪驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行控制，從而達(dá)到防止車輪打滑的目的。
文檔編號(hào)B60L15/20GK101024377SQ200610147758
公開日2007年8月29日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者萬鋼, 余卓平, 左建令, 張立軍, 熊璐 申請人:上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司, 萬鋼