[发明专利]汽车轮毂电机差速控制系统及方法

说明书

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种汽车轮毂电机差速控制系统及方法，其中系统包括：汽车数据模块，用于采集汽车的汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度；电机数据模块，用于获取轮彀电机的实际转速和电压；差速控制模块，用于根据汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度生成目标转速，对汽车进行差速控制；电机控制模块，用于根据目标转速、实际转速和电压生成电机控制信号，对轮彀电机的实际转速进行控制。本发明采用两级控制的思路，第一级控制转向时两侧车轮的差速，第二级控制轮毂电机的转速，解决了无法控制转向时左右两侧车轮的差速的技术问题。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种汽车轮毂电机差速控制系统及方法。

背景技术

目前，轮毂电机驱动式电动汽车由于其机械传动结构简单、驱动效率高、成本低廉等优点，逐步成为研究的热点。对于电动汽车来说，为了保证左右轮毂电机以不同的转速旋转，满足两边轮毂电机尽可能以纯滚动作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦，大部分采用轮毂电机加电子软件差速器进行驱动。

电子软件差速器的工作原理如下：根据车载传感器所采集的转向角等信息由控制器做出计算，得到左右轮毂电机的转速，分别对左右轮毂电机进行差速控制。由于电动汽车行驶的路面或多或少都会出现坑洼，并非都是平整路面，电子软件差速器无法采集实际路面信息，地面不平会导致轮胎不能始终以纯滚动作不等距行驶，增加轮胎与地面的摩擦。对此，可通过左轮毂电机控制模块的直流端与右轮毂电机控制模块的直流端串接于直流电源，左轮毂电机控制模块和右轮毂电机控制模块的输入电压信号随着轮毂电机的转速不同而相互分压；汽车转弯时，内侧轮毂电机摩擦力增大而减速，内侧轮毂电机的输入电压信号降低，外侧轮毂电机的输入电压信号升高，外侧轮毂电机的转速自动升高。虽然，轮毂电机的转速完全由实际路况和转弯角度确定，能够满足两边轮毂电机以纯滚动作不等距行驶，但是，整个过程只是对轮毂电机的转速进行调整与控制，无法控制转向时左右两侧车轮的差速。

发明内容

本发明提供一种汽车轮毂电机差速控制系统及方法，解决了无法控制转向时左右两侧车轮的差速的技术问题。

本发明提供的基础方案为：汽车轮毂电机差速控制系统，包括：

汽车数据模块，用于采集汽车的汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度，并发送汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度到差速控制模块；

电机数据模块，用于获取轮彀电机的实际转速和电压，并发送实际转速和电压到电机控制模块；

差速控制模块，用于接收汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度，并根据汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度生成目标转速，对汽车进行差速控制，差速控制模块根据预先采集的汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度进行训练得到；

电机控制模块，用于接收目标转速、实际转速和电压，并根据目标转速、实际转速和电压生成电机控制信号，对轮彀电机的实际转速进行控制，电机控制模块根据预先测试的轮彀电机的目标转速、实际转速和电压进行训练得到。

本发明的工作原理及优点在于：

(1)将轮毂电机的差速控制分为两级，第一级，根据汽车行驶速度、转向盘转角和油门开度生成目标转速，对汽车进行差速控制；第二级，根据目标转速、实际转速信号和电压生成电机控制信号，对轮彀电机的实际转速进行控制；相当于第一级控制转向时两侧车轮的差速，第二级控制轮毂电机的转速，相较于直接控制轮彀电机的实际转速来说，采用了两级控制，控制精度更高，响应更快。

(2)将传统内燃机汽车升级改造为混合动力汽车时，同样容易实现差速控制，只需要将非驱动轮换成轮彀电机即可，不需要对底盘做过大的改动；同时，可以智能化地记录各种数据，具有自学习能力。

本发明采用两级控制的思路，第一级控制转向时两侧车轮的差速，第二级控制轮毂电机的转速，解决了无法控制转向时左右两侧车轮的差速的技术问题。