[发明专利]电动轮驱动汽车的电子差速控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车，具体涉及电动汽车的转向控制系统，特别是电动轮驱动汽车的转 向控制系统。

背景技术

电动汽车具有节能和环保的优点，是当前汽车技术发展的一种趋势。电动轮驱动汽车是 一种新型的电动汽车。驱动电机直接或通过减速机构安装在车轮上，构成电动轮。电动轮的 布置非常灵活，可作为电动汽车的两个前轮、两个后轮或四个车轮，相应使电动汽车成为前 轮驱动、后轮驱动或四轮驱动汽车。

与内燃机汽车和单电机驱动电动汽车相比，电动轮驱动汽车在动力源配置、底盘结构等 方面有独特的技术特点和优势。电动轮车中由于电机可直接驱动车轮，故可实现各电动轮从 零到最大速度的无级变速和各电动轮间的差速要求，从而省略了内燃机汽车所需的机械式操 纵换档装置、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等，使得驱动系统和整车结构简化，有 效可利用空间增大，传动链缩短，传动效率提高。

汽车转向行驶时，外侧车轮的转弯半径比内侧车轮的转弯半径大，必须利用差速装置调 整内、外侧驱动轮的转速，使外侧驱动轮转速大于内侧驱动轮转速。否则，驱动轮会产生滑 移从而引起轮胎磨损加剧、转向困难、道路附着性能变差等。对于内燃机汽车和单电机驱动 电动汽车，需在驱动桥中采用机械差速器，以实现转向行驶时内、外侧驱动轮的差速要求。 对于电动轮驱动的电动汽车，由于每个电动轮的电机转速可有效地独立调节控制，故可通过 电子差速控制系统使内、外侧电动轮转速满足转向行驶时的差速要求，从而可省去结构复杂 的机械差速器。电子差速的优点是可简化底盘结构，提高电动汽车性能，但在不同行驶条件 下对多个电机进行合理、有效、精确、可靠的控制是需解决的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动轮驱动汽车的电子差速控制系统，该系统 可对各驱动电机进行合理的电子差速控制。

本发明为解决上述提出问题所采用的解决方案为：

电动轮驱动汽车的电子差速控制系统，它包括控制器、各轮毂电机的电机控制器、用于 测量方向盘转角的转角传感器、能输出开度值的电子加速踏板、用于测量轮毂电机实际转速 的转速传感器；电子加速踏板、转速传感器、转角传感器的信号输出端分别和控制器的信号 输入端连接，控制器与各轮毂电机控制器通讯连接；

所述控制器包括第一级跟随控制模块和第二级跟随控制模块；

第一级跟随控制模块用于根据电子加速踏板输出的开度值向参考轮毂电机控制器发出参 考轮毂电机目标转速指令；所述参考轮毂电机为轮毂电机中的一个；

第二级跟随控制模块用于通过以下公式得到向其它轮毂电机控制器发出所控轮毂电机目 标转速指令：

方向盘转角的绝对值小于等于σ时，n_i^*＝g_i·n₁，

或

方向盘转角的绝对值大于σ时，

其中：n₁为参考轮毂电机的实际转速，n_i^*为其它轮毂电机中的一个轮毂电机的目标转速， 参考轮毂电机不输出动力时，1＜g_i≤1.25；参考轮毂电机输出动力时，g_i＝1，为满足差 速要求时第i轮转速与参考轮转速n₁的比值随方向盘转角变化的函数，σ为设定的方向盘 转动死区角度。

上述方案中，所述转速传感器设置在轮毂电机控制器内。

上述方案中，所述轮毂电机控制器为根据控制器发出的目标转速和所控轮毂电机实际转 速对所控轮毂电机进行转速闭环控制的轮毂电机控制器。

上述方案中，控制器通过CAN总线分别与各轮毂电机控制器通讯连接。

上述方案中，轮毂电机控制器采用增量式PID控制方法对轮毂电机转速进行闭环控制。

上述方案中，电子差速控制系统还包括能输出开度值的电子制动踏板，电子制动踏板的 信号输出端和控制器的信号输入端连接。

本发明的优点在于：

1、车辆驱动时，控制器根据驾驶员的方向盘转角指令控制各轮毂电机，从而使各轮毂电 机得到合理的电子差速控制。

2、控制器可根据电子加速踏板输出的开度值信号，以及各轮毂电机的实际转速控制各轮 毂电机。