一種電動車輛底盤系統的協同控制方法，涉及車輛控制領域。其通過將傳感器量測得到的制動觸發信號、輪速信號、車身的垂向加速度信號、縱向加速度信號、側向加速度信號、俯仰角信號、側傾角信號、橫擺角速度信號、轉向軸輸入轉矩信號和車速信號傳遞至協同控制器，協同控制器監控車輛的運動狀態并適時向電液聯合制動上層控制器和EPS+ASS集中控制器施加控制命令，電液聯合制動上層控制器和EPS+ASS集中控制器根據各自接收的傳感器信號和協同控制器命令進行操作，電液聯合制動上層控制器通過協調電機控制器和ABS控制器控制輪轂電機和液壓制動單元，EPS+ASS集中控制器直接控制助力電機和作動器。本發明專利技術降低了子系統耦合工況下的沖突，提升電動車輛底盤系統的整體性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于電動車輛協同控制
技術介紹
隨著汽車工業的快速發展，對汽車底盤系統中各子系統分散式的獨立控制已經無法滿足人們對于汽車整體性能日益提升的要求，汽車底盤系統的集成控制成為目前汽車底盤控制的研究熱點。電動車輛底盤系統相對傳統車輛底盤系統而言僅簡化了傳動系統，并在制動系統中增加了電機制動系統，因此對于電動車輛底盤系統的集成控制可以基于傳統車輛底盤系統的集成控制。目前汽車底盤系統的集成控制結構主要有集中式和分層式兩種，所謂集中式就是不需要各子系統的控制器，而采用一個全局控制器用來控制所有的執行機構，采用這種結構設計的控制器集成度高，控制效果通常較好，但存在控制器設計復雜，整體可靠性難以保證等問題；分層式是在保留原有子系統控制器不變的前提下，設計一個上層控制器用來監控并控制各子控制器，從而協調發生耦合作用的子系統，采用這種結構可以縮短控制器的開發時間、降低開發難度，通常也能獲得較好的集成控制效果，但需要在設計時對子系統的耦合過程非常熟悉。本專利技術結合集中式控制結構和分層式控制結構的優點，以電動助力轉向(EPS)、主動懸架系統(ASS)、防抱死制動系統(ABS)和電機制動系統為控制對象，提供了一種電動車輛底盤系統的協同控制方法，從而獲得電動車輛底盤系統的最佳控制效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電動車輛底盤系統的協同控制方法，能夠控制EPS、 ASS、ABS和電機制動系統間的協調工作，降低各子系統耦合工況下的沖突，從而提升電動車輛底盤系統的整體性能。為了實現上述目的，本專利技術采取如下技術方案一種電動車輛底盤的協同控制系統，包括制動踏板開關I、輪速傳感器2、陀螺儀傳感器3、轉矩傳感器4、車速傳感器5、協同控制器6、電液聯合制動上層控制器7、EPS+ASS 集中控制器8、電機控制器9、ABS控制器10、輪轂電機11、液壓制動器12、助力電機13、作動器14 ；制動踏板開關I、輪速傳感器2、陀螺儀傳感器3、轉矩傳感器4、車速傳感器5將量測到的信號傳遞至協同控制器6，協同控制器6對電液聯合制動上層控制器7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，電液聯合制動上層控制器7對電機控制器9和ABS控制器10施加控制命令，電機控制器9負責控制輪轂電機11進行電機制動，ABS控制器10負責控制液壓制動器12進行液壓制動，EPS+ASS集中控制器8控制助力電機13和作動器14分別調節轉向助力特性和懸架動態特性；其中，制動踏板開關I產生制動觸發信號，輪速傳感器2量測輪速信號，陀螺儀傳感器3量測車身的垂向加速度、縱向加速度、側向加速度、俯仰角、側傾角以及橫擺角速度信號，轉矩傳感器4量測轉向軸輸入轉矩信號，車速傳感器5量測車速信號。本專利技術所具有的積極效果是本專利技術在分析EPS、ASS、ABS和電機制動系統中主要控制參數以及這些控制參數間相互關系的基礎上，對上述系統進行協同控制，能夠克服現有電動車輛EPS、ASS、ABS和電機制動系統間的相互影響JtABS和電機制動系統按照分層式控制結構設計電液聯合制動上層控制器7，對EPS和ASS按照集中式控制結構設計EPS+ASS集中控制器8，協同控制器6接收傳感器量測信號，并根據當前電動車輛的運動狀況計算出控制信號輸入到電液聯合制動上層控制器7和EPS+ASS集中控制器8，從而控制EPS、ASS、ABS和電機制動系統間的協調工作；本專利技術能夠減少EPS、ASS、ABS和電機制動系統間耦合的不利影響，降低系統間的相互沖突，提高電動車輛的行駛平順性、操縱穩定性和制動效能。附圖說明圖I電動車輛底盤系統協同控制結構原理圖中1.制動踏板開關2.輪速傳感器3.陀螺儀傳感器4.轉矩傳感器5.車速傳感器6.協同控制器7.電液聯合制動上層控制器8. EPS+ASS集中控制器9.電機控制器10. ABS控制器11.輪轂電機12.液壓制動器13.助力電機14.作動器具體實施方式現結合圖I對本實施例作進一步說明。本專利技術所述的電動車輛底盤系統由EPS、ASS、ABS和電機制動系統構成，它們分別代表電動車輛底盤系統中轉向系統、懸架系統和制動系統這三個子系統。本專利技術中，制動踏板開關I產生制動觸發信號，輪速傳感器2量測輪速信號，陀螺儀傳感器3量測車身的垂向加速度、縱向加速度、側向加速度、俯仰角、偵_角以及橫擺角速度信號，轉矩傳感器4量測轉向軸輸入轉矩信號，車速傳感器5量測車速信號，上述傳感器信號傳遞至協同控制器6 ;協同控制器6將制動觸發信號、輪速信號、車速信號以及縱向加速度信號傳遞至電液聯合制動上層控制器7，電液聯合制動上層控制器7將輪速信號傳遞至電機控制器9，同時將輪速信號、車速信號以及縱向加速度信號傳遞至ABS控制器10 ； 協同控制器6將垂向加速度、側向加速度、俯仰角、側傾角、橫擺角速度、轉向軸輸入轉矩以及車速信號傳遞至EPS+ASS集中控制器8 ;同時，協同控制器6對電液聯合制動上層控制器 7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，電液聯合制動上層控制器7對電機控制器9和 ABS控制器10施加控制命令；繼而由電機控制器9控制輪轂電機11，ABS控制器10控制液壓制動器12，EPS+ASS集中控制器8控制助力電機13和作動器14。本專利技術提供的電動車輛底盤子系統單獨工作控制方法如下I)制動系統單獨工作協同控制器6將制動觸發信號、輪速信號、縱向加速度信號和車速信號傳遞至電液聯合制動上層控制器7，此時協同控制器6僅起到監控作用，不對電液聯合制動上層控制器7施加控制命令，具體控制方法如下(a)當車速>15km/h時，電液聯合制動上層控制器7將上述信號傳遞至ABS控制器10，同時電液聯合制動上層控制器7根據縱向加速度信號判定是否啟用電機制動當縱向加速度彡_5m/s2，僅ABS參與制動工作，電機不參與制動工作，當-5m/s2〈縱向加速度彡Om/ s2，電液聯合制動上層控制器7將制動觸發信號和輪速信號傳遞至電機控制器9，電機和 ABS共同參與制動工作；(b)當車速< 15km/h時，電液聯合制動上層控制器7將制動觸發信號和輪速信號傳遞至電機控制器9，僅電機參與制動工作，ABS不參與制動工作。2)轉向系統單獨工作協同控制器6將轉向軸輸入轉矩以及車速信號傳遞至EPS+ASS集中控制器8，此時協同控制器6僅起到監控作用，不對EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，當車速< 70km/ h時，EPS+ASS集中控制器8控制EPS工作，EPS的控制目標是保證轉向輕便性和路感，根據轉向系統的轉向軸輸入轉矩信號和車速信號調整助力電機13的助力轉矩大小；當車速 >70km/h時，EPS不參與工作。3)懸架系統單獨工作協同控制器6將垂向加速度、俯仰角、側傾角傳遞至EPS+ASS集中控制器8，此時協同控制器6僅起到監控作用，不對EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，EPS+ASS集中控制器8控制ASS工作，ASS的控制目標是通過調整作動器14的控制力大小來保證車身的垂向加速度、俯仰角和側傾角在較小的范圍內(車身的垂向加速度均方根值< O. 12m/s2，俯仰角均方根值<2°，側傾角均方根值<2° )。本專利技術根據電動車輛底盤系統間的耦合關系，提供如下幾種控制方法I)制動系統與本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電動車輛底盤系統，是在原有車輛制動踏板開關（1）、輪速傳感器（2）、轉矩傳感器（4）、車速傳感器（5）、電機控制器（9）、ABS控制器（10）、輪轂電機（11）、液壓制動器（12）、助力電機（13）和作動器（14）的基礎上新增了陀螺儀傳感器（3）、協同控制器（6）、電液聯合制動上層控制器（7）、EPS+ASS集中控制器（8），其特征在于：制動踏板開關（1）、輪速傳感器（2）、陀螺儀傳感器（3）、轉矩傳感器（4）、車速傳感器（5）將量測到的信號傳遞至協同控制器（6），協同控制器（6）對電液聯合制動上層控制器（7）和EPS+ASS集中控制器（8）施加控制命令，電液聯合制動上層控制器（7）對電機控制器（9）和ABS控制器（10）施加控制命令，電機控制器（9）控制輪轂電機（11）進行電機制動，ABS控制器（10）控制液壓制動器（12）進行液壓制動，EPS+ASS集中控制器（8）控制助力電機（13）和作動器（14）分別調節轉向助力特性和懸架動態特性；其中，制動踏板開關（1）產生制動觸發信號，輪速傳感器（2）量測輪速信號，陀螺儀傳感器（3）量測車身的垂向加速度、縱向加速度、側向加速度、俯仰角、側傾角以及橫擺角速度信號，轉矩傳感器（4）量測轉向軸輸入轉矩信號，車速傳感器（5）量測車速信號。...
【技術特征摘要】
1.一種電動車輛底盤系統,是在原有車輛制動踏板開關(I)、輪速傳感器(2 )、轉矩傳感器(4)、車速傳感器(5)、電機控制器(9)、ABS控制器(10)、輪轂電機(11)、液壓制動器(12)、助力電機(13)和作動器(14)的基礎上新增了陀螺儀傳感器(3)、協同控制器(6)、電液聯合制動上層控制器(7)、EPS+ASS集中控制器(8)，其特征在于制動踏板開關(I)、輪速傳感器(2)、陀螺儀傳感器(3)、轉矩傳感器(4)、車速傳感器(5)將量測到的信號傳遞至協同控制器(6)，協同控制器(6)對電液聯合制動上層控制器(7)和EPS+ASS集中控制器(8)施加控制命令，電液聯合制動上層控制器(7)對電機控制器(9)和ABS控制器(10)施加控制命令，電機控制器(9)控制輪轂電機(11)進行電機制動，ABS控制器(10)控制液壓制動器(12)進行液壓制動，EPS+ASS集中控制器(8)控制助力電機(13)和作動器(14)分別調節轉向助力特性和懸架動態特性；其中，制動踏板開關...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馮能蓮，彭劍坤，賓洋，占子奇，高翔，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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