一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電動汽車的控制領(lǐng)域。為避免電動汽車在對開路面上行駛不穩(wěn)定，本發(fā)明專利技術(shù)提出一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，電動汽車的整車控制器采集電動汽車的車速v、四個車輪的轉(zhuǎn)速ω，分別計算出四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ；當四個車輪中有車輪Wi發(fā)生滑轉(zhuǎn)，該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λi大于滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0時，整車控制器采用PID閉環(huán)控制對滑轉(zhuǎn)車輪Wi的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié)，使滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λi趨近滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0，并使該同軸車輪Wi'的轉(zhuǎn)速ωi'與滑轉(zhuǎn)車輪Wi的轉(zhuǎn)速ωi相等；當四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ均不大于滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0時，整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的控制模式對所述電動汽車進行控制。采用本發(fā)明專利技術(shù)控制方法對行駛在對開路面上的電動汽車進行控制，提高了電動汽車的行駛穩(wěn)定性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
—種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法
本專利技術(shù)涉及電動汽車的控制領(lǐng)域，尤其涉及對分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法。
技術(shù)介紹
面對全球范圍內(nèi)日益嚴峻的能源形勢和環(huán)保壓力，近年來，電動汽車逐漸興起并成為汽車發(fā)展的一大趨勢。分布式驅(qū)動電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)如圖1所示，其動力電池I通過四個逆變器2與設(shè)置在四個車輪3上的四個輪轂電機4連接，并為輪轂電機4驅(qū)動車輪3轉(zhuǎn)動提供電力。在分布式電動汽車行駛過程中，整車控制器5根據(jù)檢測到的車輛狀態(tài)通過逆變器2向輪轂電機4發(fā)出控制指令，并由輪轂電機4向車輪3施加驅(qū)動扭矩，使車輪3轉(zhuǎn)動。由于分布式驅(qū)動電動汽車上沒有裝配離合器、變速器、傳動軸、軸間限滑差速器和輪間差速器等傳統(tǒng)的機械傳動總成，車輪之間也沒有剛性連接，且四個車輪依靠整車控制器直接向輪轂電機分配轉(zhuǎn)矩而獨立驅(qū)動，故當該分布式驅(qū)動電動汽車在對開路面上加速行駛時，一旦該對開路面的一側(cè)路面的附著系數(shù)過低，該電動汽車位于該低附著路面上的車輪易發(fā)生滑轉(zhuǎn)。如圖2所示，當車輪的滑轉(zhuǎn)率大于20%時，電動汽車進入滑轉(zhuǎn)非穩(wěn)定區(qū)，導(dǎo)致車輪與路面之間附著系數(shù)降低，尤其是車輪與路面之間的橫向附著系數(shù)急劇下降，進而導(dǎo)致電動汽車發(fā)生橫擺，使電動汽車的行駛穩(wěn)定性遭到破壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為避免電動汽車在對開路面上行駛時，因?qū)﹂_路面的一側(cè)路面附著系數(shù)過低而導(dǎo)致電動汽車的車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)，電動汽車發(fā)生橫擺而不穩(wěn)定，本專利技術(shù)提出，所述電動汽車的整車控制器采集所述電動汽車的車速V、四個車輪的轉(zhuǎn)速ω，并分別計算出所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ ；當所述四個車輪中有車輪Wi發(fā)生滑轉(zhuǎn)，且該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i大于滑轉(zhuǎn)控制目標值λ ^時，所述整車控制器采用PID閉環(huán)控制對所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié)，使所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i趨近所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ 0,并對該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的同軸車輪Wi'的轉(zhuǎn)速ω/進行調(diào)節(jié)，使該同軸車輪Wi'的轉(zhuǎn)速ω/與所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的轉(zhuǎn)速ω i相等；當所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ均不大于所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ。時，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的控制模式對所述電動汽車進行控制。采用本專利技術(shù)控制方法對行駛在對開路面上的電動汽車進行穩(wěn)定性控制時，通過PID閉環(huán)控制使電動汽車可能發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的滑轉(zhuǎn)率趨近與滑轉(zhuǎn)控制目標值，避免車輪發(fā)生嚴重滑轉(zhuǎn)，減少了電動汽車的無償能耗，減輕了車輪輪胎的磨損，避免電動汽車因產(chǎn)生的橫擺力矩過大而發(fā)生跑偏和/或側(cè)滑現(xiàn)象，從而提高了電動汽車在對開路面上的行駛穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述PID閉環(huán)控制以所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ ^與所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i之間的偏差作為PID控制器的輸入，并以該PID控制器的輸出作為驅(qū)動所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的輪轂電機的電機負荷對驅(qū)動所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi轉(zhuǎn)動的電機轉(zhuǎn)矩Ti進行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述滑轉(zhuǎn)控制目標值的取值范圍為0.15~0.2。進一步地，所述滑轉(zhuǎn)控制目標值為0.2。這樣，可使電動汽車的滑轉(zhuǎn)率處于穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，避免電動汽車因滑轉(zhuǎn)控制目標值過高而導(dǎo)致行駛穩(wěn)定性降低。優(yōu)選地，在對所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的同軸車輪W/的轉(zhuǎn)速ω/進行調(diào)節(jié)時，所述整車控制器對所述電動汽車的四個車輪的轉(zhuǎn)速ω及所述電動汽車的車速V進行實時采集，并實時計算出所述電動汽車的四個車輪的滑轉(zhuǎn)率入。優(yōu)選地，所述整車控制器通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器采集所述電動汽車的四個車輪的轉(zhuǎn)速ω，并通過GPS采集所述電動汽車的車速V。這樣，整車控制器采集到的數(shù)據(jù)精度較高，進而提高其對電動汽車的控制精度。【附圖說明】圖1為現(xiàn)有的分布式電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；圖2為附著系數(shù)與滑移率之間的關(guān)系示意圖；圖3為本專利技術(shù)控制方法的流程圖；圖4為PID控制器對單個滑轉(zhuǎn)輪的滑轉(zhuǎn)率進行調(diào)節(jié)的示意圖；圖5為電動汽車在對開路面上行駛且未采用本專利技術(shù)控制方法對其進行控制時的仿真結(jié)果，其中，圖5(a)為電動汽車的發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的滑轉(zhuǎn)率的變化曲線；圖5(b)電動汽車的縱向車速變化的曲線；圖5(c)為電動汽車的橫擺力矩的變化曲線；圖6為電動汽車在對開路面上行駛并采用本專利技術(shù)控制方法對其進行控制時的仿真結(jié)果，其中，圖6(a)為圖5(a)顯示的發(fā)生滑轉(zhuǎn)的車輪的滑轉(zhuǎn)率的變化曲線；圖6(b)為電動汽車的縱向車速變化的曲線；圖6(。)為電動汽車的橫擺力矩的變化曲線。【具體實施方式】下面結(jié)合圖3和4對本專利技術(shù)分布式驅(qū)動電動汽車(以下簡稱為電動汽車)的控制方法進行詳細說明。首先，由電動汽車上的整車控制器采集該電動汽車在對開路面上行駛時的車速V、電動汽車的四個車輪的轉(zhuǎn)速《，并根據(jù)式(I)分別計算得出電動汽車的四個車輪在行駛過程中的滑轉(zhuǎn)率入，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，其特征在于，所述電動汽車的整車控制器采集所述電動汽車的車速v、四個車輪的轉(zhuǎn)速ω，并分別計算出所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ；當所述四個車輪中有車輪Wi發(fā)生滑轉(zhuǎn)，且該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λi大于滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0時，所述整車控制器采用PID閉環(huán)控制對所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié)，使所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λi趨近所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0，并對該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的同軸車輪Wi′的轉(zhuǎn)速ωi′進行調(diào)節(jié)，使該同軸車輪Wi′的轉(zhuǎn)速ωi'與所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的轉(zhuǎn)速ωi相等；當所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ均不大于所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ0時，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的控制模式對所述電動汽車進行控制。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，其特征在于，所述電動汽車的整車控制器采集所述電動汽車的車速V、四個車輪的轉(zhuǎn)速ω，并分別計算出所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ ； 當所述四個車輪中有車輪Wi發(fā)生滑轉(zhuǎn)，且該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i大于滑轉(zhuǎn)控制目標值λ 0時，所述整車控制器采用PID閉環(huán)控制對所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié)，使所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i趨近所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ 0,并對該滑轉(zhuǎn)車輪Wi的同軸車輪評/的轉(zhuǎn)速ω/進行調(diào)節(jié)，使該同軸車輪胃/的轉(zhuǎn)速Q(mào)i’與所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的轉(zhuǎn)速Coi相等； 當所述四個車輪的滑轉(zhuǎn)率λ均不大于所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ。時，所述整車控制器根據(jù)駕駛員的駕駛要求采用相應(yīng)的控制模式對所述電動汽車進行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，其特征在于，所述PID閉環(huán)控制以所述滑轉(zhuǎn)控制目標值λ ^與所述滑轉(zhuǎn)車輪Wi的滑轉(zhuǎn)率λ i之間的偏差...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何洪文，彭劍坤，劉新磊，
申請(專利權(quán))人：北京理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11