一種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)。驅(qū)動力分層控制器通過CAN通訊網(wǎng)絡分別與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車用慣性傳感器、車速傳感器、電子油門踏板、右后輪轂電機控制器、左后輪轂電機控制器、左前輪轂電機控制器、右前輪轂電機控制器相連，右后輪轂電機控制器與右后輪轂電機相連，左后輪轂電機控制器與左后輪轂電機相連，左前輪轂電機控制器與左前輪轂電機相連，右前輪轂電機控制器與右前輪轂電機相連。本實用新型基于驅(qū)動力目標設計層、橫擺力矩制定層及驅(qū)動力分配層構(gòu)成的驅(qū)動力分層控制器控制各輪轂電機實現(xiàn)驅(qū)動力合理分配。本實用新型能夠根據(jù)電動汽車的運行工況合理分配各輪驅(qū)動力，改善其動力性、操縱穩(wěn)定性和行駛經(jīng)濟性。
【專利說明】—種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)，特別是涉及一種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來為解決能源和環(huán)境危機，電動汽車成為廣泛關注和研發(fā)的熱點，其動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式主要分為單動力源驅(qū)動和包含輪轂電機或輪邊電機等在內(nèi)的多動力源驅(qū)動形式。多動力源驅(qū)動與單動力源驅(qū)動相比，不僅能實現(xiàn)各輪驅(qū)動力精確控制、快速響應，還能簡化傳動機構(gòu)提高傳動效率實現(xiàn)底盤的重新布局。然而，如何實現(xiàn)精確控制每個驅(qū)動輪，通過協(xié)調(diào)控制各輪驅(qū)動力實現(xiàn)電子差速、直接橫擺力矩控制、驅(qū)動防滑等功能，設計出高性能、低成本的電動汽車驅(qū)動力控制系統(tǒng)是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有電動汽車驅(qū)動力控制系統(tǒng)的不足，提供一種電動汽車輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)，改善了電動汽車動力性、操縱穩(wěn)定性及行駛經(jīng)濟性。
[0004]用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車用慣性傳感器、車速傳感器、電子油門踏板、驅(qū)動力分層控制器、CAN通訊網(wǎng)絡、右后輪轂電機、右后輪轂電機控制器、左后輪轂電機控制器、左后輪轂電機、左前輪轂電機控制器、左前輪轂電機、右前輪轂電機控制器、右前輪轂電機；驅(qū)動力分層控制器通過CAN通訊網(wǎng)絡分別與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車用慣性傳感器、車速傳感器、電子油門踏板、右后輪轂電機控制器、左后輪轂電機控制器、左前輪轂電機控制器、右前輪轂電機控制器相連，右后輪轂電機控制器與右后輪轂電機相連，左后輪轂電機控制器與左后輪轂電機相連，左前輪轂電機控制器與左前輪轂電機相連，右前輪轂電機控制器與右前輪轂電機相連。
[0005]所述的驅(qū)動力分層控制器采用單片機，使用C語言編寫驅(qū)動力分層控制方法并經(jīng)編譯后下載到驅(qū)動力分層控制器的主控芯片中。
[0006]本實用新型相對于傳統(tǒng)驅(qū)動力分配控制系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上增加了車用慣性傳感器以獲取橫擺角速度及側(cè)向加速度，通過設計新穎的驅(qū)動力分層控制方法包括驅(qū)動力目標設計層、橫擺力矩制定層及驅(qū)動力分配層，以各電機轉(zhuǎn)矩為控制量，從而實現(xiàn)驅(qū)動力合理分配、自適應差速、電機失效控制及驅(qū)動防滑功能。本實用新型能夠根據(jù)電動汽車的運行工況合理分配各輪驅(qū)動力，改善其動力性、操縱穩(wěn)定性和行駛經(jīng)濟性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0008]圖1是用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖2是用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制方法原理圖。
[0010]圖中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1、車用慣性傳感器2、車速傳感器3、電子油門踏板4、驅(qū)動力分層控制器5、CAN通訊網(wǎng)絡6、右后輪轂電機7、右后輪轂電機控制器8、左后輪轂電機控制器9、左后輪轂電機10、左前輪轂電機控制器11、左前輪轂電機12、右前輪轂電機控制器13、右前輪轂電機14?！揪唧w實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0012]如圖1所示，用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1、車用慣性傳感器2、車速傳感器3、電子油門踏板4、驅(qū)動力分層控制器5、CAN通訊網(wǎng)絡6、右后輪轂電機7、右后輪轂電機控制器8、左后輪轂電機控制器9、左后輪轂電機10、左前輪轂電機控制器11、左前輪轂電機12、右前輪轂電機控制器13、右前輪轂電機14 ;驅(qū)動力分層控制器5通過CAN通訊網(wǎng)絡6分別與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1、車用慣性傳感器2、車速傳感器3、電子油門踏板4、右后輪轂電機控制器8、左后輪轂電機控制器9、左前輪轂電機控制器11、右前輪轂電機控制器13相連，右后輪轂電機控制器8與右后輪轂電機7相連，左后輪轂電機控制器9與左后輪轂電機10相連，左前輪轂電機控制器11與左前輪轂電機12相連，右前輪轂電機控制器13與右前輪轂電機14相連。
[0013]所述的驅(qū)動力分層控制器5采用單片機MC9S12XEP100，使用C語言編寫驅(qū)動力分層控制方法并經(jīng)編譯后下載到MC9S12XEP100主控芯片中。4個輪轂電機均采用額定電壓72V、額定功率5kW的永磁無刷直流電機，配置4個CSEVS2正弦波電機控制器。驅(qū)動力分層控制器5基于所接收的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器I檢測到的方向盤轉(zhuǎn)角信號Ssw、電子油門踏板4的加速信號、車速傳感器3檢測到的車速信號V、車用慣性傳感器2檢測到的橫擺角速度信號Y和側(cè)向加速度信號P、輪轂電機控制器反饋的輪速信號和轉(zhuǎn)矩信號，根據(jù)驅(qū)動力分層控制方法來制定各電機目標轉(zhuǎn)矩Tfl、Tft、Tr1、Tra，通過CAN通訊控制各輪轂電機控制器實現(xiàn)驅(qū)動力的合理分配、自適應差速。
[0014]如圖2所示，用于電動汽車的驅(qū)動力分層控制方法包括如下步驟:
[0015]I)位于驅(qū)動力分層控制器5主控芯片中的驅(qū)動力分層控制方法包括I驅(qū)動力目標設計層、II橫擺力矩制定層及III驅(qū)動力分配層；
[0016]2) I驅(qū)動力目標設計層位于整個驅(qū)動力分層控制方法的上層，用來獲得橫擺角速度誤差e(Y)和質(zhì)心側(cè)偏角誤差e(P);首先，在該層中建立7自由度車輛動力學模型，該車輛模型根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器I檢測出的的方向盤轉(zhuǎn)角信號Ssw和車速傳感器3檢測到的車速信號V確定出前輪轉(zhuǎn)向角S和縱向速度Vx,確定穩(wěn)定性控制目標；使用下式計算出目標橫擺角速度Yd，
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)，其特征在于包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(I)、車用慣性傳感器(2)、車速傳感器(3)、電子油門踏板(4)、驅(qū)動力分層控制器(5)、CAN通訊網(wǎng)絡(6)、右后輪轂電機(7)、右后輪轂電機控制器(8)、左后輪轂電機控制器(9)、左后輪轂電機(10)、左前輪轂電機控制器(11)、左前輪轂電機(12)、右前輪轂電機控制器(13)、右前輪轂電機(14);驅(qū)動力分層控制器(5)通過CAN通訊網(wǎng)絡(6)分別與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(I)、車用慣性傳感器(2)、車速傳感器(3)、電子油門踏板(4)、右后輪轂電機控制器(8)、左后輪轂電機控制器(9)、左前輪轂電機控制器(11)、右前輪轂電機控制器(13)相連，右后輪轂電機控制器(8)與右后輪轂電機(7)相連，左后輪轂電機控制器(9)與左后輪轂電機(10 )相連，左前輪轂電機控制器(11)與左前輪轂電機(12 )相連，右前輪轂電機控制器(13)與右前輪轂電機(14)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車的輪式驅(qū)動分層控制系統(tǒng)，其特征在于所述的驅(qū)動力分層控制器(5)采用單片機，使用C語言編寫驅(qū)動力分層控制方法并經(jīng)編譯后下載到驅(qū)動力分層控制器的主控芯片中。
【文檔編號】B60L15/32GK203410319SQ201320466158
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】朱紹鵬, 邱斌斌, 吳志軍, 劉孝龍 申請人:浙江大學