一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電動(dòng)汽車的控制領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在遇困后的脫困過(guò)程中，車輪易發(fā)生劇烈滑轉(zhuǎn)的問(wèn)題，本發(fā)明專利技術(shù)提出一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的控制方法，沿直線行駛的電動(dòng)汽車上的整車控制器采集該電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)角δ、車輪角速度ω和車速v，根據(jù)上述數(shù)據(jù)判斷電動(dòng)汽車是否遇困，未遇困時(shí)，整車控制器根據(jù)駕駛要求對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控制；遇困時(shí)，整車控制器采用脫困控制策略進(jìn)行脫困處理，直至發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度小于或等于該車輪的車輪轉(zhuǎn)速為ωwollow時(shí)對(duì)應(yīng)的加速踏板開度，脫困完成，整車控制器根據(jù)駕駛要求對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控制。采用該控制方法可降低車輪的滑轉(zhuǎn)程度，減輕輪胎磨損，減少無(wú)償能量輸出，避免路面的惡劣程度加劇。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及電動(dòng)汽車的控制領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在遇困后的脫困過(guò)程中，車輪易發(fā)生劇烈滑轉(zhuǎn)的問(wèn)題，本專利技術(shù)提出，沿直線行駛的電動(dòng)汽車上的整車控制器采集該電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)角δ、車輪角速度ω和車速v，根據(jù)上述數(shù)據(jù)判斷電動(dòng)汽車是否遇困，未遇困時(shí)，整車控制器根據(jù)駕駛要求對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控制；遇困時(shí)，整車控制器采用脫困控制策略進(jìn)行脫困處理，直至發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度小于或等于該車輪的車輪轉(zhuǎn)速為ωwollow時(shí)對(duì)應(yīng)的加速踏板開度，脫困完成，整車控制器根據(jù)駕駛要求對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控制。采用該控制方法可降低車輪的滑轉(zhuǎn)程度，減輕輪胎磨損，減少無(wú)償能量輸出，避免路面的惡劣程度加劇。【專利說(shuō)明】—種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的控制方法
本專利技術(shù)涉及電動(dòng)汽車的控制領(lǐng)域，尤其涉及對(duì)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的控制方法。
技術(shù)介紹
面對(duì)全球范圍內(nèi)日益嚴(yán)峻的能源形勢(shì)和環(huán)保壓力，近年來(lái)，電動(dòng)汽車逐漸興起并成為汽車發(fā)展的一大趨勢(shì)。如圖1所示，分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池I通過(guò)四個(gè)逆變器2與設(shè)置在四個(gè)車輪3上的四個(gè)輪轂電機(jī)4連接，并為輪轂電機(jī)4驅(qū)動(dòng)車輪3轉(zhuǎn)動(dòng)提供電力。在分布式電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中，整車控制器5根據(jù)檢測(cè)到的車輛狀態(tài)通過(guò)逆變器2向輪轂電機(jī)4發(fā)出控制指令，并由輪轂電機(jī)4向車輪3施加驅(qū)動(dòng)扭矩，使車輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。由于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車上沒有裝配離合器、變速器、傳動(dòng)軸、軸間限滑差速器和輪間差速器等傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)總成，車輪之間也沒有剛性連接，且四個(gè)車輪依靠整車控制器直接向輪轂電機(jī)分配轉(zhuǎn)矩而獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，故當(dāng)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在泥雪凹坑路面及交叉軸等惡劣路面上直線行駛時(shí)，尤其是在遇困后的脫困過(guò)程中，電動(dòng)汽車因?yàn)闆]有限滑差速器或差速器鎖止機(jī)構(gòu)，易導(dǎo)致該電動(dòng)汽車的某車輪發(fā)生劇烈滑轉(zhuǎn)，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致路面惡劣程度加劇、汽車能量浪費(fèi)及輪胎磨損。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有 的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在惡劣路面上尤其是在遇困后的脫困過(guò)程中，車輪易發(fā)生劇烈滑轉(zhuǎn)的問(wèn)題，本專利技術(shù)提出，該控制方法包括如下步驟:步驟一，所述電動(dòng)汽車沿直線行駛，該電動(dòng)汽車上的整車控制器采集所述電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)角δ、車輪角速度ω和車速V，并判斷所述電動(dòng)汽車是否遇困，判斷條件為:K，ω, ^ ω,.οηοη.其中，33為正數(shù)，Vs* 正數(shù)，ω i為發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi的車輪轉(zhuǎn)速，COwq11ot為車輪轉(zhuǎn)速的滑轉(zhuǎn)門限值；步驟二，當(dāng)所述電動(dòng)汽車未遇困時(shí)，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的整車控制模式對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行控制；當(dāng)所述電動(dòng)汽車遇困時(shí)，所述整車控制器使發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度Qi隨調(diào)節(jié)時(shí)間t增長(zhǎng)而呈線性減小，并使未發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度Cij保持為該電動(dòng)汽車在良好路面上行駛時(shí)分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開度Qpedeal，直至發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度a i小于或等于該車輪Wi的車輪轉(zhuǎn)速為ω—時(shí)對(duì)應(yīng)的加速踏板開度a u，脫困完成，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的整車控制模式對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行控制。采用該控制方法通過(guò)減小發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度來(lái)降低發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低該發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的滑轉(zhuǎn)率來(lái)對(duì)遇困電動(dòng)汽車進(jìn)行脫困處理，降低了發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的滑轉(zhuǎn)程度，減輕了發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪輪胎的磨損，減少了電動(dòng)汽車因車輪滑轉(zhuǎn)而輸出的無(wú)償能量，避免了路面的惡劣程度加劇。優(yōu)選地，在所述步驟一中，所述整車控制器分別通過(guò)車輪轉(zhuǎn)角傳感器采集該電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)角S，通過(guò)車輪轉(zhuǎn)速傳感器采集該電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)速ω，通過(guò)車速傳感器采集該電動(dòng)汽車的車速V。優(yōu)選地，在所述步驟一中，Ss的取值范圍為10°~15°，ω?1?Μ的取值為0.5r/s, Vs的取值為lm/s。優(yōu)選地，在所述步驟二中，所述整車控制器對(duì)所述車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度a i進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，加速踏板調(diào)節(jié)因子的取值為0.1。【專利附圖】【附圖說(shuō)明】圖1為現(xiàn) 有的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖；圖2為本專利技術(shù)控制方法的流程圖；圖3為電動(dòng)汽車未采用脫困策略進(jìn)行脫困時(shí)，其前、后輪的轉(zhuǎn)矩在脫困過(guò)程中的變化曲線；圖4為電動(dòng)汽車未采用脫困策略進(jìn)行脫困時(shí)，其前、后輪的車輪轉(zhuǎn)速在脫困過(guò)程中的變化曲線；圖5為電動(dòng)汽車采用本專利技術(shù)控制方法進(jìn)行脫困時(shí)，其前、后輪的轉(zhuǎn)矩在脫困過(guò)程中的變化曲線；圖6為電動(dòng)汽車采用本專利技術(shù)控制方法進(jìn)行脫困時(shí)，其前、后輪的車輪轉(zhuǎn)速在脫困過(guò)程中的變化曲線。【具體實(shí)施方式】結(jié)合圖1和2詳細(xì)說(shuō)明本專利技術(shù)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(以下簡(jiǎn)稱電動(dòng)汽車)的控制方法的具體實(shí)施步驟。采集電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)角、車輪轉(zhuǎn)速及車速，并判斷電動(dòng)汽車是否遇困并需要進(jìn)行脫困處理。在電動(dòng)汽車沿直線行駛過(guò)程中，電動(dòng)汽車上的整車控制器通過(guò)車輪轉(zhuǎn)角傳感器分別采集該電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)角S，通過(guò)車輪轉(zhuǎn)速傳感器分別采集該電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)速ω，通過(guò)車速傳感器采集該電動(dòng)汽車的車速V。整車控制器根據(jù)式(I)所示的判斷條件判斷電動(dòng)汽車是否遇到困難，?-(?]< V e [—ν、.，vJ(I) — ^woI1m'其中，δ s為正數(shù)，且δ s的優(yōu)選取值范圍為10°~15°，Vs為正數(shù),且Vs的優(yōu)選值為lm/s,ω i為發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi的車輪轉(zhuǎn)速，Qwollow為車輪轉(zhuǎn)速的滑轉(zhuǎn)門限值，且ωνο11ον的優(yōu)選值為0.5r/s。即當(dāng)車輪轉(zhuǎn)角δ處于一定的轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)、車速V較低且有車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn))時(shí)，即可認(rèn)為該電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中遇到困難，需要進(jìn)行脫困處理；否則，則可認(rèn)為該電動(dòng)汽車在行駛時(shí)未遇到困難，不需要對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行脫困處理，整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的整車控制模式對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控制。根據(jù)需要，采用脫困控制策略對(duì)遇困的電動(dòng)汽車進(jìn)行脫困處理。由于電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪分別由四個(gè)輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，故車輪轉(zhuǎn)速ω與驅(qū)動(dòng)該車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)，而輪轂電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的大小由分配到該輪轂電機(jī)上的加速踏板開度α決定，故電動(dòng)汽車的整車控制器在對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行脫困處理時(shí)，可通過(guò)對(duì)分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開度α的調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)車輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，在對(duì)發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi的車輪轉(zhuǎn)速Oi進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可直接對(duì)分配到驅(qū)動(dòng)該車輪Wi的輪轂電機(jī)上的加速踏板開度Oi進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)速的滑轉(zhuǎn)門限值ω —對(duì)應(yīng)的分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開 度為α ω，故，當(dāng)Cii > α ω時(shí)，即可認(rèn)為車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)，故本專利技術(shù)提出如式(2)所示脫困控制策略: [(Xi — (Xjf) — k t*^(2) = apedeal其中，a i0為發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度α ,在進(jìn)行調(diào)節(jié)前的初始值，ks為加速踏板調(diào)節(jié)因子，且ks的優(yōu)選值為0.1，t為調(diào)節(jié)時(shí)間，a j為未發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度，Cipedeal為電動(dòng)汽車在良好路面上直線行駛時(shí)，分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開度。整車控制器在使用式(2)所示的脫困控制策略對(duì)遇困的電動(dòng)汽車進(jìn)行脫困處理時(shí)，使分配到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車上發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂電機(jī)上的加速踏板開度a i隨調(diào)節(jié)時(shí)間t的增長(zhǎng)呈線性減小，使分配到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車上未發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂電機(jī)上的加速踏板開度a j保持為該電動(dòng)汽車在良好路面上行駛時(shí)分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開度Qpedeal，直本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的控制方法，其特征在于，該控制方法包括如下步驟：步驟一，所述電動(dòng)汽車沿直線行駛，該電動(dòng)汽車上的整車控制器采集所述電動(dòng)汽車的車輪轉(zhuǎn)角δ、車輪角速度ω和車速v，并判斷所述電動(dòng)汽車是否遇困，判斷條件為：δ∈[-δs,δs]v∈[-vs,vs],ωi≥ωwollow]]>其中，δs為正數(shù),vs為正數(shù),ωi為發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi的車輪轉(zhuǎn)速，ωwollow為車輪轉(zhuǎn)速的滑轉(zhuǎn)門限值；步驟二，當(dāng)所述電動(dòng)汽車未遇困時(shí)，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的整車控制模式對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行控制；當(dāng)所述電動(dòng)汽車遇困時(shí)，所述整車控制器使發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度αi隨調(diào)節(jié)時(shí)間t增長(zhǎng)而呈線性減小，并使未發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪對(duì)應(yīng)的加速踏板開度αj保持為該電動(dòng)汽車在良好路面上行駛時(shí)分配到輪轂電機(jī)上的加速踏板開度αpedeal，直至發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪Wi對(duì)應(yīng)的加速踏板開度αi小于或等于該車輪的車輪轉(zhuǎn)速為ωwollow時(shí)對(duì)應(yīng)的加速踏板開度αω，脫困完成，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的整車控制模式對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行控制。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何洪文，劉新磊，孫曉坤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11