[发明专利]一种电动车辆底盘系统及其协同控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车辆底盘系统及其协同控制方法，属于电动车辆协同控制技术领域。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，对汽车底盘系统中各子系统分散式的独立控制已经无法满足人们对于汽车整体性能日益提升的要求，汽车底盘系统的集成控制成为目前汽车底盘控制的研究热点。电动车辆底盘系统相对传统车辆底盘系统而言仅简化了传动系统，并在制动系统中增加了电机制动系统，因此对于电动车辆底盘系统的集成控制可以基于传统车辆底盘系统的集成控制。目前汽车底盘系统的集成控制结构主要有集中式和分层式两种，所谓集中式就是不需要各子系统的控制器，而采用一个全局控制器用来控制所有的执行机构，采用这种结构设计的控制器集成度高，控制效果通常较好，但存在控制器设计复杂，整体可靠性难以保证等问题；分层式是在保留原有子系统控制器不变的前提下，设计一个上层控制器用来监控并控制各子控制器，从而协调发生耦合作用的子系统，采用这种结构可以缩短控制器的开发时间、降低开发难度，通常也能获得较好的集成控制效果，但需要在设计时对子系统的耦合过程非常熟悉。本发明结合集中式控制结构和分层式控制结构的优点，以电动助力转向（EPS）、主动悬架系统（ASS）、防抱死制动系统（ABS）和电机制动系统为控制对象，提供了一种电动车辆底盘系统的协同控制方法，从而获得电动车辆底盘系统的最佳控制效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动车辆底盘系统的协同控制方法，能够控制EPS、ASS、ABS和电机制动系统间的协调工作，降低各子系统耦合工况下的冲突，从而提升电动车辆底盘系统的整体性能。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种电动车辆底盘的协同控制系统，包括制动踏板开关1、轮速传感器2、陀螺仪传感器3、转矩传感器4、车速传感器5、协同控制器6、电液联合制动上层控制器7、EPS+ASS集中控制器8、电机控制器9、ABS控制器10、轮毂电机11、液压制动器12、助力电机13、作动器14；

制动踏板开关1、轮速传感器2、陀螺仪传感器3、转矩传感器4、车速传感器5将量测到的信号传递至协同控制器6，协同控制器6对电液联合制动上层控制器7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，电液联合制动上层控制器7对电机控制器9和ABS控制器10施加控制命令，电机控制器9负责控制轮毂电机11进行电机制动，ABS控制器10负责控制液压制动器12进行液压制动，EPS+ASS集中控制器8控制助力电机13和作动器14分别调节转向助力特性和悬架动态特性；其中，制动踏板开关1产生制动触发信号，轮速传感器2量测轮速信号，陀螺仪传感器3量测车身的垂向加速度、纵向加速度、侧向加速度、俯仰角、侧倾角以及横摆角速度信号，转矩传感器4量测转向轴输入转矩信号，车速传感器5量测车速信号。

本发明所具有的积极效果是：

本发明在分析EPS、ASS、ABS和电机制动系统中主要控制参数以及这些控制参数间相互关系的基础上，对上述系统进行协同控制，能够克服现有电动车辆EPS、ASS、ABS和电机制动系统间的相互影响；对ABS和电机制动系统按照分层式控制结构设计电液联合制动上层控制器7，对EPS和ASS按照集中式控制结构设计EPS+ASS集中控制器8，协同控制器6接收传感器量测信号，并根据当前电动车辆的运动状况计算出控制信号输入到电液联合制动上层控制器7和EPS+ASS集中控制器8，从而控制EPS、ASS、ABS和电机制动系统间的协调工作；本发明能够减少EPS、ASS、ABS和电机制动系统间耦合的不利影响，降低系统间的相互冲突，提高电动车辆的行驶平顺性、操纵稳定性和制动效能。

附图说明

图1电动车辆底盘系统协同控制结构原理

图中：1.制动踏板开关 2.轮速传感器 3.陀螺仪传感器 4.转矩传感器 5.车速传感器 6.协同控制器 7.电液联合制动上层控制器 8.EPS+ASS集中控制器 9.电机控制器 10.ABS控制器 11.轮毂电机 12.液压制动器 13.助力电机 14.作动器

具体实施方式

现结合图1对本实施例作进一步说明。

本发明所述的电动车辆底盘系统由EPS、ASS、ABS和电机制动系统构成，它们分别代表电动车辆底盘系统中转向系统、悬架系统和制动系统这三个子系统。