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CN101024377A - 四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法 - Google Patents

四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法 Download PDF

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CN101024377A CNA2006101477583A CN200610147758A CN101024377A CN 101024377 A CN101024377 A CN 101024377A CN A2006101477583 A CNA2006101477583 A CN A2006101477583A CN 200610147758 A CN200610147758 A CN 200610147758A CN 101024377 A CN101024377 A CN 101024377A
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China
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wheel
torque
drive torque
vehicle
driving
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CNA2006101477583A
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English (en)
Inventor
万钢
余卓平
左建令
张立军
熊璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI FUEL CELL VEHICLE POWERTRAIN CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI FUEL CELL VEHICLE POWERTRAIN CO Ltd
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

本发明公开了一种四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法，包括信号处理器，防滑控制器，力矩调节器，信号处理器用于对各个车轮转速和驱动力矩信号进行处理，以便得到控制用信号；防滑控制器用于计算各个车轮应有的驱动力矩；力矩调节器用于对各个车轮驱动力矩做重新分配，以保证车辆横摆力矩的平衡性。它能够根据电机驱动力矩、车轮转速、以及估算的车轮垂直载荷估算出车辆行驶路面的附着状态，并对即将打滑的车轮驱动力矩进行控制，从而达到防止车轮打滑的目的。

Description

四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车的驱动防滑控制系统及方法，更具体地说，它涉及一种应用于四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法。
背景技术
随着汽车保有量的增加，能源、环保等问题逐渐成为汽车行业发展的主要障碍。近二十多年来，西方工业发达国家政府把电动汽车的研究开发看作解决环境问题和能源问题的一种有效手段，在经济上给予大力支持。研发燃料电池汽车、电动汽车等新能源车辆的研发进一步加快。
四轮轮边驱动电动汽车在节能环保上有着独特的优势，它的四个车轮驱动力矩可以独立控制，从而使得综合地盘控制技术更加方便。但是四轮驱动汽车没有非驱动轮，准确的车速难以直接得到，这就使得传统的基于滑移率控制的控制方法难以在四轮驱动电动车辆上得到有效应用。如果能够利用电动汽车驱动力矩可以根据电机电流直接得到的特点，估算轮胎的滑转状态，就可以对即将打滑的车轮进行驱动力矩控制，从而保证车辆行驶稳定性。
发明内容
本发明是要提供一种四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统及方法，该系统和方法可有效地对即将打滑的车轮进行驱动力矩预先控制，从而消除打滑。
为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
一种四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统，包括信号处理器，防滑控制器，力矩调节器，信号处理器用于对各个车轮转速和驱动力矩信号进行处理，以便得到控制用信号；防滑控制器用于计算各个车轮应有的驱动力矩；力矩调节器用于对各个车轮驱动力矩做重新分配，以保证车辆横摆力矩的平衡性。
一种四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制方法，其特征在于，首先信号处理器根据四个车轮驱动力矩、车轮旋转角速度或角加速度判断车轮的滑移状态参数，由防滑控制器根据滑移状态参数计算出各个车轮应有的驱动力矩，然后由力矩调节器对各个车轮驱动力矩做重新分配和调节，从而消除轮胎打滑。
将车轮角加速度与理论车辆加速度之间的差异作为判断车轮滑移状态参数。
车轮驱动力矩的大小通过电机电流或电机控制器直接获得。
本发明的有益效果是：
本发明提出的车速估算方法应用于四轮独立驱动电动汽车，可以取得如下有益效果：
提高车辆的行驶稳定性，该系统及方法能够在轮胎与路面之间的附着系数即将达到峰值时候估算出该附着状态，从而减小电机驱动力矩，从而防止车辆失稳。
本发明通过四个车轮的驱动力矩、车轮转速、估算的车轮载荷等参数估算出车轮的滑转状态，对即将打滑的车轮进行驱动力矩预先控制，从而消除打滑。
附图说明
图1是本发明总体结构原理图；
图2是本发明的驱动防滑控制框图，箭头代表信号流向，框图代表各个运算模块；
图3是轮胎稳定附着区域与非稳定附着区域示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图2所示，本发明包括信号处理器1，防滑控制器2，力矩调节器3，信号处理器1用于对各个车轮转速和驱动力矩信号进行处理，以便得到控制用信号；防滑控制器2用于计算各个车轮应有的驱动力矩；力矩调节器3用于对各个车轮驱动力矩做重新分配，以保证车辆横摆力矩的平衡性。
如图1所示，，首先信号处理器1根据四个车轮驱动力矩、车轮旋转角速度或角加速度判断车轮的滑移状态参数，由防滑控制器2根据滑移状态参数计算出各个车轮应有的驱动力矩，然后由力矩调节器3对各个车轮驱动力矩做重新分配和调节，从而消除轮胎打滑。
四轮驱动电动汽车的电机驱动力矩可以由电机电流直接获得，从而四个车轮的地面驱动力可以得到。在忽略车辆行驶阻力的情况下车辆理想的行驶加速度可以估算得到。
同时又可以测量得到各个车轮的转动角速度，这样车轮的转动角加速度又可以得到。
当车轮即将打滑时车轮的角加速度与车辆加速度之间必定出现差异，本控制方法就是根据车轮角加速度与理想车辆加速度之间的差异调节驱动力矩的大小从而达到防止车轮打滑的目的。
如图3所示，当附着曲线越过峰值点后轮胎将进入非稳定附着区域，滑移率迅速增大。

Claims (4)

1.一种四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制系统，其特征在于，包括信号处理器(1)，防滑控制器(2)，力矩调节器(3)，信号处理器(1)用于对各个车轮转速和驱动力矩信号进行处理，以便得到控制用信号；防滑控制器(2)用于计算各个车轮应有的驱动力矩；力矩调节器(3)用于对各个车轮驱动力矩做重新分配，以保证车辆横摆力矩的平衡性。
2.一种应用权利要求1的方法，其特征在于，首先信号处理器(1)根据四个年轮驱动力矩、车轮旋转角速度或角加速度判断车轮的滑移状态参数，由防滑控制器(2)根据滑移状态参数计算出各个车轮应有的驱动力矩，然后由力矩调节器(3)对各个车轮驱动力矩做重新分配和调节，从而消除轮胎打滑。
3.根据权利要求2所述的四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制方法，其特征在于，将车轮角加速度与理论车辆加速度之间的差异作为判断车轮滑移状态参数。
4.根据权利要求2所述的四轮驱动电动汽车的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述车轮驱动力矩的大小通过电机电流或电机控制器直接获得。
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