專利名稱：軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛控制系統(tǒng)及控制方法，特別涉及一種軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑
控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR，Acceleration Slip Regulation和TCS，TractionControl System)是為了防止汽車在起步或加速過(guò)程中驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)，特別是防止汽車在非對(duì)稱路面時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，從而提高汽車的穩(wěn)定性和可操控性，并可以通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率提高汽車牽引能力的一種車輛控制系統(tǒng)。 由于車輪的滑轉(zhuǎn)率與地面附著系數(shù)有著如下關(guān)系，如圖l所示。隨著車輪滑轉(zhuǎn)率的增大，地面縱向附著系數(shù)先急劇增大，達(dá)到峰值后逐漸減小，而地面?zhèn)认蚋街禂?shù)則隨著滑轉(zhuǎn)率的增大一直減小。因此，當(dāng)車輪的滑轉(zhuǎn)率過(guò)大時(shí)，車輪的側(cè)向附著能力急劇減小，車輛的行駛穩(wěn)定性下降，同時(shí)由于車輪的縱向附著能力下降，車輛的牽引性能降低。驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)能夠?qū)④囕喌幕D(zhuǎn)率控制在圖1所示的陰影區(qū)域內(nèi)，保證車輪具有較高的縱向和側(cè)向附著系數(shù)。 傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法主要有以下幾種。通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火參數(shù)、燃油供給和節(jié)氣門開度來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪施加制動(dòng)力矩，采用可控防滑差速器。對(duì)于電驅(qū)動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的方法不再適用，而且需要對(duì)電機(jī)力矩和車輪制動(dòng)力矩進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。 比亞迪股份有限公司申請(qǐng)的發(fā)明專利"電動(dòng)汽車防滑控制系統(tǒng)及方法"(申請(qǐng)?zhí)枮?00610021215. 7，公開號(hào)為CN101088818A，
公開日為2007. 12. 19)公開了一種電動(dòng)汽車防滑控制系統(tǒng)，當(dāng)ABS/ASR集成控制單元接受到加速信號(hào)時(shí)，根據(jù)車輪滑移率的大小實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，但該發(fā)明專利未涉及如何協(xié)調(diào)控制電機(jī)輸出力矩和車輪制動(dòng)力矩。上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司申請(qǐng)的名稱為"四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)及方法"的發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枮?00610147758. 3，公開號(hào)為CN101024377A，
公開日為2007. 08. 29)，公開了一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法，根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩、車輪轉(zhuǎn)速、估算的車輪垂直載荷估算出車輛行駛路面的附著狀態(tài)，調(diào)節(jié)四個(gè)車輪上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的大小實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)防滑控制，但該發(fā)明專利未涉及車輪的制動(dòng)力矩控制。美國(guó)專利US6321154B1中提出了一種控制汽車驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的裝置和方法，主要針對(duì)車輛起步階段，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速參考值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行控制，僅對(duì)最先開始滑轉(zhuǎn)的車輪進(jìn)行制動(dòng)力矩干預(yù)，同樣缺少電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種防滑控制效果較好的軸驅(qū)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及其控制方法。 本發(fā)明的特征在于，所述軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)包括一個(gè)整車控制器，
5四個(gè)輪速傳感器左前輪速傳感器、右前輪速傳感器、左后輪速傳感器和右后輪速傳感器，一個(gè)驅(qū)動(dòng)防滑控制器， 一個(gè)電機(jī)控制器和一個(gè)車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，其中 驅(qū)動(dòng)防滑控制器，設(shè)有五個(gè)輸入端電機(jī)力矩目標(biāo)值輸入端，從所述整車控制器輸入電機(jī)力矩目標(biāo)值，四個(gè)輪速信號(hào)輸入端，分別從所述四個(gè)輪速傳感器輸入對(duì)應(yīng)的輪速信號(hào)，又設(shè)有兩個(gè)輸出端驅(qū)動(dòng)輪輪缸制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端，向所述車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器輸出控制信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)輸出端，向所述電機(jī)控制器輸出電機(jī)力矩命令值。 根據(jù)所述軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)而提出的控制方法是由所述驅(qū)動(dòng)防滑控制器實(shí)現(xiàn)的，其步驟如下 步驟(1)，驅(qū)動(dòng)防滑控制器初始化，設(shè)定滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，取值范圍為
，車速門限值V1，取值范圍為[30km/h，40km/h]，對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪或右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力后又減少制動(dòng)壓力的連續(xù)減壓時(shí)間t0，取值范圍為[1.5s，2s]，制動(dòng)力矩干預(yù)連續(xù)工作時(shí)間上限值tl，取值范圍為[10s，lls]，
步驟(2)，分別按下式計(jì)算車輛的瞬時(shí)車速v、左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪瞬時(shí)滑轉(zhuǎn)率s_l以及右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪瞬時(shí)滑轉(zhuǎn)率s_r : V = *(<ye/.r + 6^.r) S/ = _^-，_yr=~^-，其中，
一.r — " " el和"CT分別為左側(cè)從動(dòng)輪輪速和右側(cè)從動(dòng)輪輪速， "dl和分別為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速， r為車輪半徑， 步驟(3)，根據(jù)所述瞬時(shí)車速v、左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r，判斷兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)情況，決定采用何種控制方法 若maX(S_l， s_r) > Sl，且v < VI，但所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中有一個(gè)大于所述
滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，而另一個(gè)小于所述滑轉(zhuǎn)率門限值Sl， 則進(jìn)入電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段，執(zhí)行步驟(4)，其中 maX(s_l， s_r)為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最大值， 若:max (s_l ， s_r) > SI ，且v > VI ， 或v < VI， s_l > SI且s_r > Sl， 則進(jìn)入電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段，執(zhí)行步驟(5)， 步驟(4)，進(jìn)入如下四個(gè)并行的程序中 (4. 1)選擇電機(jī)力矩控制中的被控量s* : 令s* = min (s_l， s_r)，判斷 如果左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于1，認(rèn)為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干預(yù)， 貝U令s* = s_r， 如果右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于1，認(rèn)為右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干
6預(yù)， 則令s承二s—1， 如果左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l和Flag_r均不等于1，
則令s* = min (s_l ， s_r)，[OO34] (4.2)控制電機(jī)力矩， 令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于上一時(shí)刻的命令值，且判斷[OO36]若s* > Sl，則減小電機(jī)力矩的命令值Tm_cmd，[OO37]若s* < Sl，則增加電機(jī)力矩的命令值Tm_cmd， 如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s*小于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl并
且電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩控制結(jié)束，
令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于上一時(shí)刻的電機(jī)力矩命令值Tm_cmd， (4. 3)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)， 令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = 0， 若s_l > Sl， s_r < Sl且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0，
則對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = 1，直到s_l < Sl時(shí)，減小左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力，
若再次檢測(cè)到s_l > Sl， 則對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至s_l
< Sl并且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間to，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志
Flag_l = 0。 (4. 4)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)， 令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = 0， 若s_r > Sl， s_l < Sl且左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于0，
則對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = 1，直到s_r < Sl時(shí)，減小右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力，
若再次檢測(cè)到s_r > Sl， 則對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至sj
< Sl并且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間to，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志
Flag_r = 0， 當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均小于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，力矩控制在非減力矩階段，電機(jī)力矩命令值Tnucmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值TmJgt的90% ，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于0且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt，
在執(zhí)行步驟(4)的過(guò)程中，當(dāng)瞬時(shí)車速v大于車速門限值Vl，或者兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均大于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，或者制動(dòng)力矩干預(yù)連續(xù)工作超過(guò)時(shí)間tl時(shí)，程序從步驟(4)轉(zhuǎn)移至步驟(5)， 步驟(5)，令電機(jī)力矩控制的被控量^二max(sj，sj)，同時(shí)進(jìn)行電機(jī)力矩控制
令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd保持上一時(shí)刻的命令值，判斷
若slSl，[OO58] 則增加電機(jī)力矩命令值Tm_cmd， 如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s"j、于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl并且電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tmn_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt， 在執(zhí)行步驟(5)的過(guò)程中，當(dāng)瞬時(shí)車速v未超過(guò)車速門限值Vl，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率s_l和s—r中一個(gè)大于門限值Sl而另一個(gè)小于門限值Sl時(shí)，程序從步驟(5)轉(zhuǎn)移至步驟(4)。 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明根據(jù)瞬時(shí)車速，判斷車輛所處的速度區(qū)間。在高速階段采取電機(jī)力矩單獨(dú)控制，保證了車輛的行駛穩(wěn)定性。2、在中低速階段，根據(jù)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率判斷車輛所處路面的情況，對(duì)車輛采用不同的控制方法。針對(duì)對(duì)開路面，采用電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制，即采用電機(jī)力矩高選控制，同時(shí)對(duì)低附著一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力矩干預(yù)，保證了車輛的加速能力；針對(duì)單一路面采取電機(jī)力矩單獨(dú)控制，即采用電機(jī)力矩低選控制，保證了車輛的加速平順性。


圖1是汽車輪胎附著系數(shù)與滑轉(zhuǎn)率關(guān)系示意圖。
圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。 如圖2所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)包括整車控制器1、左前輪速傳感器2、右前輪速傳感器3、左后輪速傳感器4和右后輪速傳感器5、驅(qū)動(dòng)防滑控制器6、電機(jī)控制器7和車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8。
驅(qū)動(dòng)防滑控制器6，設(shè)有五個(gè)輸入端電機(jī)力矩目標(biāo)值輸入端，從整車控制器1輸入電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm—tgt，四個(gè)輪速信號(hào)輸入端，分別從四個(gè)輪速傳感器2、3、4、5輸入對(duì)應(yīng)的輪速信號(hào)，又設(shè)有兩個(gè)輸出端驅(qū)動(dòng)輪輪缸制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端，向車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8輸出控制信號(hào)，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪輪缸制動(dòng)壓力，電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)輸出端，向所述電機(jī)控制器7輸出電機(jī)力矩命令值Tm_cmd，控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩。 圖3(a) (b) (c)是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)防滑控制方法的流程示意圖。圖中s_l和s_r分別為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率與右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率。s*為用于電機(jī)力矩控制的被控量，通過(guò)控制電機(jī)力矩來(lái)保證s*在最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率附近，s_l和s_r的計(jì)算方法如下 V = ^"(We/.r + &)e,r) (1) 其中，禾P " CT分別為左側(cè)從動(dòng)輪輪速和右側(cè)從動(dòng)輪輪速，"dl禾B " &分別為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速，r為車輪半徑，v為車輛的瞬時(shí)車速。
在圖3 (a)中，程序開始后，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt。當(dāng)檢測(cè)到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最大值max(sj，s—r)超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，判斷當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)車速v是否小于車速門限值VI 。如果當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)車速v小于車速門限值VI ，再判斷兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r是否均大于門限值Sl，如果兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率S_l和s_r中一個(gè)大于門限值SI而另一個(gè)小于門限值Sl，則認(rèn)為車輛進(jìn)入對(duì)開路面，程序進(jìn)入電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段，即進(jìn)入如下四個(gè)并行的程序中，如圖3(b)所示。
1)選擇電機(jī)力矩控制中的被控量s、具體方法如下，首先令被控量8*等于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最小值min(s—1， s_r)，然后檢測(cè)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag—1，如果左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于l，認(rèn)為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干預(yù)，則令被控量sf等于右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s—r，如果左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag—1不等于l，認(rèn)為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪沒(méi)有制動(dòng)力矩干預(yù)，則檢測(cè)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r，如果右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于1，認(rèn)為右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干預(yù)，則令被控量s*等于左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l ，如果左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l和Flag_r均不等于1 ，則令被控量s*等于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最小值min (s_l ， s_r)。 2)控制電機(jī)力矩。首先令電機(jī)力矩命令值Tm—cmd保持上一時(shí)刻的命令值，判斷選擇出的電機(jī)力矩控制的被控量s*是否大于滑轉(zhuǎn)率門限值SI，如果電機(jī)力矩控制的被控量s*大于滑轉(zhuǎn)率門限值S1，則減小電機(jī)力矩的命令值，如果電機(jī)力矩控制的被控量8*未超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值SI，則增加電機(jī)力矩命令值Tm_cmd，如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s*小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI并且電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩控制結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于上_時(shí)刻的電機(jī)力矩命令值Tm_cmd。 3)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)。首先令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = 0，當(dāng)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r未超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值SI且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0時(shí)，對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = l，直到左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，減小左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力，當(dāng)再次檢測(cè)到左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l大于滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，則對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI并且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間tO，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = 0。 4)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)。首先令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = 0，當(dāng)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l未超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值S1且左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag—1等于0時(shí)，對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = l，直到右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，減小右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力，當(dāng)再次檢測(cè)到右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r大于滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，則對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_r小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI并且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間tO，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = 0。 當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均小于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，力矩控制在非減力矩階段，電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90 % ，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于0且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段結(jié)束。如果程序處于電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段，當(dāng)瞬時(shí)車速v大于車速門限值Vl，或者兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均大于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，或者制動(dòng)力矩干預(yù)連續(xù)工作超過(guò)時(shí)間tl，程序從電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段轉(zhuǎn)移至電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段。 在圖3(a)中，如果檢測(cè)到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最大值max(sj， s_r)超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，并且當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)車速v大于車速門限值Vl，或者當(dāng)瞬時(shí)車速v小于車速門限值Vl，但兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均大于滑轉(zhuǎn)率門限值SI時(shí)，則進(jìn)入電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段，如圖3(c)所示。令電機(jī)力矩控制的被控量8*等于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最大值max (s_l ， s_r)，同時(shí)進(jìn)行電機(jī)力矩控制。首先令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd保持上一時(shí)刻的命令值，判斷選擇出的電機(jī)力矩控制的被控量s*是否大于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，如果電機(jī)力矩控制的被控量^大于滑轉(zhuǎn)率門限值S1，則減小電機(jī)力矩的命令值，如果電機(jī)力矩控制的被控量s*未超過(guò)滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，則增加電機(jī)力矩命令值Tnucmd，如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s*小于滑轉(zhuǎn)率門限值SI并且電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt 。 如果程序處于電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段，當(dāng)瞬時(shí)車速v未超過(guò)車速門限值Vl，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r中一個(gè)大于門限值SI而另一個(gè)小于門限值SI時(shí)，程序從電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段轉(zhuǎn)移至電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段。 其中車速門限值V1取值范圍為[30km/h，40km/h]，滑轉(zhuǎn)率門限值Sl取值范圍為
，t。取值范圍為[1.5s，2s]，^取值范圍為[10s，lls]。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)整車控制器，四個(gè)輪速傳感器左前輪速傳感器、右前輪速傳感器、左后輪速傳感器和右后輪速傳感器，一個(gè)驅(qū)動(dòng)防滑控制器，一個(gè)電機(jī)控制器和一個(gè)車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，其中驅(qū)動(dòng)防滑控制器，設(shè)有五個(gè)輸入端電機(jī)力矩目標(biāo)值輸入端，從所述整車控制器輸入電機(jī)力矩目標(biāo)值，四個(gè)輪速信號(hào)輸入端，分別從所述四個(gè)輪速傳感器輸入對(duì)應(yīng)的輪速信號(hào)，又設(shè)有兩個(gè)輸出端驅(qū)動(dòng)輪輪缸制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端，向所述車輛動(dòng)力學(xué)控制VDC/車輛穩(wěn)定性控制VSC/電子穩(wěn)定裝置ESP制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器輸出控制信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)輸出端，向所述電機(jī)控制器輸出電機(jī)力矩命令值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)而提出的控制方法，其特征在于，是由所述驅(qū)動(dòng)防滑控制器實(shí)現(xiàn)的，其步驟如下步驟(l)，驅(qū)動(dòng)防滑控制器初始化，設(shè)定滑轉(zhuǎn)率門限值S1，取值范圍為
，車速門限值V1，取值范圍為[30km/h，40km/ h]，對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪或右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力后又減少制動(dòng)壓力的連續(xù)減壓時(shí)間t0，取值 范圍為[1.5s，2s]，制動(dòng)力矩干預(yù)連續(xù)工作時(shí)間上限值tl，取值范圍為[10s，lls]，步驟(2)，分別按下式計(jì)算車輛的瞬時(shí)車速v、左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪瞬時(shí)滑轉(zhuǎn)率s—1以及右側(cè)驅(qū) 動(dòng)輪瞬時(shí)滑轉(zhuǎn)率s_r :S -J -，苴中一 V — 吣"el禾P " CT分別為左側(cè)從動(dòng)輪輪速和右側(cè)從動(dòng)輪輪速，"dl禾B " to分別為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪速，r為車輪半徑，步驟(3)，根據(jù)所述瞬時(shí)車速v、左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s—r，判斷 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)情況，決定采用何種控制方法若maX(S_l， s_r) > Sl，且v < Vl，但所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中有一個(gè)大于所述滑轉(zhuǎn) 率門限值Sl，而另一個(gè)小于所述滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，則進(jìn)入電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制階段，執(zhí)行步驟(4)，其中maX(S_l， s_r)為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率中的最大值，若max(s—1， s_r)》Sl，且v》Vl，或v < VI， s_l > SI且s_r > Sl，則進(jìn)入電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段，執(zhí)行步驟(5)，步驟(4)，進(jìn)入如下四個(gè)并行的程序中(4. 1)選擇電機(jī)力矩控制中的被控量s* :令s* = min(s_l， s_r)，判斷如果左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于l，認(rèn)為左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干預(yù)， 則令s* = s_r，如果右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于l，認(rèn)為右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有制動(dòng)力矩干預(yù)， 則令s* = s_l，如果左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l和Flag_r均不等于1， 貝U令s* = min(s_l， s_r)， (4. 2)控制電機(jī)力矩，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于上一時(shí)刻的命令值，且判斷 若s* > Sl，則減小電機(jī)力矩的命令值Tm_cmd， 若s* < Sl，則增加電機(jī)力矩的命令值Tm_cmd，如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s"j、于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl并且電 機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩控制結(jié)束，令電 機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于上一時(shí)刻的電機(jī)力矩命令值Tm_cmd，(4. 3)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)，令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l = 0，若s_l > Sl， s_r < SI且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0， 則對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag—1 = l，直到 s_l < SI時(shí)，減小左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力， 若再次檢測(cè)到s_l > Sl，則對(duì)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至s_l < SI并 且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間tO，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l =0。(4. 4)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)， 令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r = 0，若s_r > Sl， s_l < SI且左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_l等于0， 則對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，并令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag—r = l，直到 s_r < Sl時(shí)，減小右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)壓力， 若再次檢測(cè)到s—r >S1，則對(duì)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪增加制動(dòng)壓力，如此反復(fù)調(diào)節(jié)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪輪缸壓力，直至s_r < Sl并 且連續(xù)減壓超過(guò)時(shí)間tO，認(rèn)為制動(dòng)力矩干預(yù)結(jié)束，令右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r =0，當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率s_l和s_r均小于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，力矩控制在非減力矩階段， 電機(jī)力矩命令值Tm_cmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90% ，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo) 志Flag_l等于0且右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩干預(yù)標(biāo)志Flag_r等于0時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩與制動(dòng) 力矩協(xié)調(diào)控制階段結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt，在執(zhí)行步驟(4)的過(guò)程中，當(dāng)瞬時(shí)車速v大于車速門限值Vl，或者兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率 s_l和s—r均大于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl，或者制動(dòng)力矩干預(yù)連續(xù)工作超過(guò)時(shí)間tl時(shí)，程序從步 驟(4)轉(zhuǎn)移至步驟(5)，步驟(5)，令電機(jī)力矩控制的被控量s* = maX(S_l， s_r)，同時(shí)進(jìn)行電機(jī)力矩控制令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd保持上一時(shí)刻的命令值，判斷若s* > Sl，則減小電機(jī)力矩的命令值Tm_cmd， 若s* < Sl，則增加電機(jī)力矩命令值Tm_cmd，如此反復(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)力矩，直至電機(jī)力矩控制的被控量s"j、于滑轉(zhuǎn)率門限值Sl并且電 機(jī)力矩命令值Tnucmd大于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt的90%時(shí)，認(rèn)為電機(jī)力矩單獨(dú)控制階段 結(jié)束，令電機(jī)力矩命令值Tm_cmd等于電機(jī)力矩目標(biāo)值Tm_tgt，在執(zhí)行步驟(5)的過(guò)程中，當(dāng)瞬時(shí)車速v未超過(guò)車速門限值Vl，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn) 率s_l和s_r中一個(gè)大于門限值SI而另一個(gè)小于門限值SI時(shí)，程序從步驟(5)轉(zhuǎn)移至步 驟(4)。
全文摘要
軸驅(qū)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)及其控制方法屬于車輛控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，根據(jù)瞬時(shí)車速，判斷車輛所處的速度區(qū)間。在高速階段采取電機(jī)力矩單獨(dú)控制，保證了車輛的行駛穩(wěn)定性。在中低速階段，根據(jù)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率判斷車輛所處路面的情況，對(duì)車輛采用不同的控制方法。針對(duì)對(duì)開路面，采用電機(jī)力矩與制動(dòng)力矩協(xié)調(diào)控制，即采用電機(jī)力矩高選控制，同時(shí)對(duì)低附著一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力矩干預(yù)，保證了車輛的加速能力；針對(duì)單一路面采取電機(jī)力矩單獨(dú)控制，即采用電機(jī)力矩低選控制，保證了車輛的加速平順性。
文檔編號(hào)B60W10/184GK101786452SQ20101013335
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者張俊智, 李守波, 茍晉芳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)