[发明专利]基于电动马达的力矩的车轮稳定性控制

说明书

一种用于电动车辆的车轮稳定性控制系统包括电动马达、驱动变换器和电子控制单元（ECU），所述电子控制单元（ECU）包括计算机可读的非瞬态存储器（存储器）和电子处理单元（EPU）。存储器储存包括电动马达的最优加速度和减速度曲线以及电气特性的信息。EPU根据来自驱动变换器的输入和电动马达的电气特性计算电动马达的电气力矩。ECU将马达的电气力矩和角速度与最优加速度和减速度曲线相比较，且如果当与最优加速度和最优减速度相比较时电动马达的加速度或减速度偏离预定范围，则其减少由电动马达施加的电气力矩。

背景技术

在电动车辆中，如在传统车辆中那样，维持对车轮的角速度的控制对于维持与道路表面的附着摩擦力（traction）而言是关键的。能够由于过度的加速或减速（即，紧急制动）发生附着摩擦力的丧失。当加速时，车轮能够从电动马达接收过度的扭矩。这引起与道路表面的附着摩擦力的丧失和车轮自旋。类似地，当车轮接收过度的制动力时，车轮丧失与道路表面的附着摩擦力。现代车辆系统努力用车轮稳定性控制系统消除附着摩擦力的丧失和车轮自旋。这些系统包括例如防抱死制动、牵引力控制和稳定性控制。

车辆传感器确定车辆的行为的能力限制车轮稳定性控制系统的有效性。在一些状况中，车辆的传感器提供关于车辆的行为的不准确的或误导的信息。甚至当传感器正确且准确地执行其功能时，这种状况也能够出现。例如，车轮角速度传感器可正确地检测车轮的角速度，但是如果车轮未维持与道路表面的附着摩擦力，则该信息不准确地描述车辆的速度。关于该车辆的不准确的信息能够引起车轮稳定性控制系统表现不佳。因此，非常期望在现代控制系统中用于收集关于车辆的准确信息和使用该信息的系统和方法。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种车轮稳定性控制系统，其用于优化电动车辆的加速和减速，同时维持车轮稳定性。包括电动马达和驱动变换器的功率系统针对电动马达确定角速度、输入电流、输入电压以及输入电流和输入电压之间的相位角。电子控制单元（ECU）通过使用电动马达的输入电流、输入电压、相位角和在一些实施例中使用电气特性来计算电动马达的电气力矩。电动马达的电气力矩（electrical moment）是由输送到电动马达的有功功率形成的在电动马达上的机械扭矩。由液压制动系统施加额外的机械扭矩。

马达的角速度与车轮的角速度直接相关，且因此，用简单的计算，马达的角速度能够提供车轮的角速度的准确值。在正常驱动条件（即，非常低的轮胎滑移（slip））中，电子控制单元能够根据马达的角速度的角速度确定车辆的速度（即，车轮的切向速度）。因此，马达的角速度提供在没有车轮角速度传感器的情况下确定车辆的速度的方式。另外，根据马达的角速度确定马达的加速度。

电子控制单元预加载有关于车辆的性能的信息。能够通过测试来确定车辆的性能，所述测试能够揭示针对该车辆类型的最优加速度和减速度值。最优加速度和减速度值能够被绘制在曲线上且预加载到电子控制单元内。基于最优值，电子控制单元针对马达的当前角速度确定用于电动马达的最优加速度或减速度。ECU将用于电动马达的最优加速度或减速度与用于电动马达的计算出的加速度或减速度相比较。ECU通过调整输入电流或输入电压来调整通向电动马达的有功功率，使得电气力矩被改变，因此改变马达的加速度或减速度。ECU使马达的加速度和减速度与最优加速度或减速度匹配，以实现高性能，同时维持安全性。

在另一实施例中，本发明提供控制电动车辆的车轮稳定性的方法，所述方法包括确定电动马达的电气特性、输入电流、输入电压、输入电压和输入电流之间的相位角以及角速度。该信息储存在ECU中，且ECU基于电动马达的输入电流、输入电压、相位角、角速度和在一些实施例中基于电气特性来计算电动马达的电气力矩。基于电动马达的角速度计算电动马达的加速度或减速度。将用于加速度和减速度的最优值与实际加速度和减速度相比较，且当最优值被超过时，调整电气力矩以使实际加速度和减速度变成最优加速度和减速度值。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。

附图说明

图1图示用于电动车辆的功率系统。