[实用新型]一种电动汽车控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车控制系统。 

背景技术

随着电动汽车的不断普及发展，用户对汽车的性能的要求越来越高，尤其是在安全性能方面。 

在电动汽车中，电机是非常重要的一个组成部分。目前大部分的电动汽车都采用永磁同步电机，主要是因为永磁同步电机具有输出转矩大、调速范围宽、动态响应快等优点。 

目前的电动汽车用的牵引力控制系统一般是根据车辆运行过程中的滑移率对汽车动力系统的输出转矩进行控制，使得车辆保持稳定运行状态。是在传统的内燃机汽车的基础上发展得到的。 

下面对电动汽车牵引力控制系统的原理做详细说明： 

汽车行驶过程中牵引力的产生来自于车轮与路面之间的粘着传递，汽车所受到的最大牵引力又受到车轮与路面之间最大粘着系数的限制。而最大粘着系数则是由路面以及汽车轮胎所决定的，一般来说，仅考虑路面状态对粘着的影响。 

当车轮上所发挥的牵引力大于路面所能提供的最大粘着力时，车轮就会发生空转即所谓的滑移。此时，粘着摩擦将过渡到滑动摩擦，此时力的传递将急剧减小。对于电动汽车来说，对其车轮进行受力分析，如图1所示： 

Fm-Fd=MwdVwdt]]>

车辆滑移率为： 

λ=Vw-VVw]]>

其中，F_m、F_d、M_w、V_w、V分别为电机提供的驱动力、路面提供的牵引力、车轮质量、车轮线速度以及车速。 

车辆行驶过程中的牵引力则是由路面的黏着力提供，用黏着系数表示为： 

μ=FdN]]>

其中，N为车辆的载荷，黏着系数μ是由车轮的滑移率λ决定，其曲线图如图2所示，该图2为不同路况下，黏着系数μ和滑移率λ的关系。从图2中不难看出，随着滑移率从0增加，黏着系数逐渐上升，与此同时，侧滑力逐渐下降，随着黏着系数达到最大值，如果滑移率进一步增加，侧滑力与黏着力快速下降，此时汽车处于不不受控制状态，使得安全性大大降低。因此，需要把滑移率控制在图示阴影部分，使得汽车具有良好的可靠性和安全特性的同时并具有良好的加速性能。 

现有技术中，为了控制滑移率，一般是通过减小电机的牵引转矩F_m，使得车轮转速降低，进而减小轮胎与路面的滑移率，使车辆运行在稳定区域(即图2中阴影区域)。 

传统的牵引力控制系统的结构框图如图3所示，一般地，牵引力控制系统根据计算得到的滑移率，与目标滑移率进行比较，将比较结果通过调节器处理得到参考转矩，进而控制电机运行，以保证汽车在各种路面均能安全行驶，但是以最保守的滑移率作为所有路面的滑移率的控制目标，并未将驾驶员的需求考虑进去，使得电动汽车的安全性能会受到极大的影响。

因此，如何结合车辆的形式状况和驾驶员的需求状态得出最优滑移率来控制电机的运行，提高电动汽车的安全性能，是电动汽车技术领域研究的方向之一。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车控制系统，旨在结合驾驶员的转矩需求选择最优的滑移率来控制电机的运行，提高电动汽车的安全新能。