[发明专利]多轴独立电动轮车辆的驱动力协调控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及多轴独立电动轮车辆的驱动力协调控制系统及其控制方法。

背景技术

多轴独立电动轮驱动车辆一般包括有三个轴以上的电动轮，每一个轴包括左轮和右轮。由于没有轴承连接同一个轴的左轮和右轮，每一个电动轮都由一个独立的轮毂电机驱动。现有技术中的多轴独立电动轮驱动车辆通常是各电机平均分摊整车所需的总驱动力矩且没有差速器机械装置。因此，这种车辆容易因为各独立电动轮的驱动力矩不协调而造成转向不稳定，从而降低了转向安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多轴独立电动轮车辆的驱动力协调控制系统及其控制方法，以在多轴独立电动轮车辆在运行转弯的过程中，及时协调各电动轮驱动力矩，从而使得多轴独立电动轮车辆转向稳定，提高转向安全性。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供了一种多轴独立电动轮车辆的驱动力协调控制系统，所述控制系统包括：

多轴独立电动轮，所述多轴独立电动轮的每一个轴包括左轮和右轮，所述左轮和所述右轮分别包括轮毂电机，所述轮毂电机的输出转矩决定了所述电动轮的力矩；

其特征在于，所述控制系统还包括：

方向盘转角传感器，用于感应所述车辆的方向盘的转角，并产生表示所述转角的第一感应信号；

横摆角速度传感器，用于检测所述车辆的横摆角速度，并产生表示所述横摆角速度的测量值的第二感应信号；

多个称重传感器，所述多个称重传感器分别装配于所述多轴独立电动轮的每个车轮，所述多个称重传感器分别检测对应车轮的负荷压力，并分别产生表示所述负荷压力的多个第三感应信号；以及

与所述方向盘转角传感器、所述横摆角速度传感器和所述称重传感器相连的电机驱动力控制器，用于接收所述第一感应信号、所述第二感应信号和所述第三感应信号，并产生多个电动轮控制信号，以分别控制所述多轴独立电动轮中每一个轮毂电机的输出转矩，

其中，所述电机驱动力控制器根据所述第一感应信号和当前车速决定所述车辆的横摆角速度的目标值，根据所述第三感应信号计算所述车辆的轴载重质心所在位置，并计算所述轴载重质心至所述多轴独立电动轮的每一个轴的距离，

所述电机驱动力控制器比较所述横摆角速度的测量值和目标值，根据所述比较的结果和所述距离调节所述多轴的每一个轴所需的目标输出转矩，根据所述每一个轴所需的目标输出转矩和所述每个车轮的负荷压力分别计算对应轴的左轮和右轮的目标力矩，并通过所述电动轮控制信号控制对应轴的轮毂电机的输出力矩等于对应的所述目标力矩，

其中，所述多轴独立电动轮包括第一轴、第二轴和第三轴，所述第一轴和所述轴载重质心之间的距离大于所述第二轴和所述轴载重质心之间的距离，所述第三轴和所述轴载重质心之间的距离大于所述第二轴和所述轴载重质心之间的距离；当所述测量值小于所述目标值时，所述电机驱动力控制器增加所述第一轴的输出转矩，并减小所述第二轴的输出转矩；当所述测量值大于所述目标值时，所述电机驱动力控制器减小所述第一轴的输出转矩，并增加所述第二轴的输出转矩。

在一个实施例中，所述电机驱动力控制器平均所述车辆的目标总驱动转矩，以得到所述多轴独立电动轮中轴的目标驱动转矩；当所述横摆角速度测量值小于所述目标值时，所述电机驱动力控制器使得所述第一轴的输出转矩在所述目标驱动转矩的基础上增加k倍，并使得所述第二轴的输出转矩在所述目标驱动转矩的基础上减少k倍；当所述测量值大于所述目标值时，所述电机驱动力控制器使得所述第一轴的输出转矩在所述目标驱动转矩的基础上减少m倍，并使得所述第二轴的输出转矩在所述目标驱动转矩的基础上增加m倍；其中，所述k和所述m为常数。

在一个实施例中，如果所述第一轴电动轮中的轮毂电机达到额定最大输出转矩，且当所述横摆角速度测量值小于所述目标值时，所述电机驱动力控制器使得所述第三轴的输出转矩增加n倍，并使得所述第二轴的输出转矩减少n倍；其中，所述n为常数。

在一个实施例中，所述电机驱动力控制器分别计算所述多个轴中的每一个轴左轮和右轮的负荷压力和所述左轮和所述右轮的负荷压力之和之间的比例，并根据所述比例分别计算所述左轮和所述右轮的输出转矩，其中，所述左轮的输出转矩等于所述左轮的负荷压力占所述负荷压力之和的比例乘以对应的轴输出转矩，所述右轮的输出转矩等于所述右轮的负荷压力占所述负荷压力之和的比例乘以对应的轴输出转矩。