[发明专利]一种基于电机转矩控制的智能驱动防滑控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于电机转矩控制的智能驱动防滑控制系统，其特征在于，包括数据采集模块和判断模块，所述数据采集模块采集驱动轮角速度和角加速度，所述判断模块通过数据采集模块的信息判断驱动轮是否处于打滑状态，判断模块的工作步骤如下：

在车轴作用于驱动轮的转矩恒定的条件下，当驱动轮处于加速状态时，若角加速度随时间增大，则驱动轮处于打滑状态；

当驱动轮处于减速状态时，若角加速度的绝对值随时间增大，则驱动轮处于打滑状态；

该控制系统的方法包括如下步骤：

步骤一：整车控制器通过数据采集模块采集的驱动轮角速度、油门开度对应的电机转矩和电机的输出转矩信息；

步骤二：整车控制器接收步骤一采集的驱动轮角速度w₁、w₂、w₃、油门开度对应的电机转矩T_a、电机的输出转矩T_e等信息，执行控制算法模块，向电机控制器输出转矩命令T′_e；

步骤三:电机控制器响应整车控制器发出的转矩命令，控制电机输出转矩T_e；

步骤四：电机转矩通过传动系统传递给驱动轮车轴，车轴输出转矩T_p，驱动轮胎转动；

步骤一中整车控制器采集轮速传感器数据的周期设为20ms，采集转矩传感器数据的周期设为60ms，采集油门踏板传感器数据的周期设为60ms，具体采集方式为从整车控制器向电机控制器发送转矩命令T′_e的时刻t₀开始等待20ms，作为电机响应转矩命令并达到稳定输出的过渡时间，再采集驱动轮角速度w₁，40ms后采集驱动轮角速度w₂，60ms后采集驱动轮角速度w₃和油门开度对应的电机转矩T_a以及电机的输出转矩T_e；

步骤二中控制算法模块的流程包括以下步骤：

1)判断(w₃＞w₂＞w₁)是否为真，如果为真，此时驱动轮处于加速状态，执行步骤2)；如果不为真，则执行步骤5)；

2)判断(w₃-w₂)＞(w₂-w₁)是否为真，如果为真，此时驱动轮处于加速打滑状态，驱动轮滑转率s＞s₀，且滑转率s依然处于增大状态，执行步骤3)；如果不为真，则执行步骤9)；

3)判断T_a＞0.8(T_e-Iα/iη)是否为真，式中：T_p为车轴作用于驱动轮的转矩,T_p＝T_eiη，i为传动系统传动比，η为传动系统效率，I为驱动轮的转动惯量；α为驱动轮的角加速度，如果为真，此时驾驶员通过油门发送的转矩命令大于控制算法输出的转矩命令，则执行步骤4)；如果不为真，则执行步骤9)；

4)整车控制器向电机控制器发送转矩命令T_e′＝0.8(T_e-Iα/iη)，执行步骤(3)；

5)判断(w₃＜w₂＜w₁)是否为真，如果为真，此时驱动轮处于减速状态，执行步骤6)；如果不为真，则执行步骤9)；

6)判断(w₁-w₂)＜(w₂-w₃)是否为真，如果为真，此时虽然驱动轮处于减速打滑状态，滑转率s逐渐降低，但是依然大于最佳滑转率s₀，需要继续降速，执行步骤7)；如果不为真，则执行步骤9)；

7)判断T_a＞T_e是否为真，如果为真，此时驾驶员通过油门发送的转矩命令大于控制算法输出的转矩命令，则执行步骤8)；如果不为真，则执行步骤9)；

8)整车控制器向电机控制器发送转矩命令T′_e＝T_e，执行步骤(3)；

9)整车控制器响应驾驶员的驾驶意向，向电机控制器发送油门踏板开度对应转矩命令T′_e＝T_a，执行步骤(3)。