[发明专利]调节用于驱动多个机动车驱动轮的电动机的方法和装置

说明书

本发明涉及调节多个电机公用电源的一种方法，其中每个电动机可以驱动一个电动车的驱动轮，该方法中多相交流电源产生的电流同时给所述电机供电，多相交流电源的电压和/或频率根据至少一个设定值信号和基准信号调节，同时不断产生各个表示相应驱动轮转速的一组转速信号，并从所述信号组选取其中一个转速信号来提供基准信号。

本发明还涉及特别是采用上述方法的电动车的驱动系统，所述系统包括多个电机、一个电源装置和一个调节装置，每个电机与车的一个驱动轮联接，电源装置产生多相交流电流同时提供给多个电机，调节装置根据一设定值驱动信号和驱动轮的转速来控制电源装置。调节装置包括信号发生装置、处理装置和控制单元，信号发生装置用以连续产生一组分别表示各驱动轮转速的转速信号，处理装置用以根据转速信号提供基准信号，控制机构用以接收设定值牵引信号和基准信号从而用以控制电源装置。

欧洲专利申请EP-A-0576947公开了这种供双轮或四轮电动车用的驱动系统。附图1示出了双轮车的这种系统的原理图。各驱动轮与各自的多相异步电动机M1、M2联接，所有这些电动机都接中央电源2，由中央电源2产生电压为UAL、频率为FAL的多相电流IAL，这些电压、频率和电流都可在电子调节装置控制下，由脉宽调制(PWM)加以调节。电子调节装置作为输入接收下来的是设定值牵引信号SPP和设定值制动信号SFN，两者都由例如司机借助于操纵踏板产生，此外还接收表示多相电源电流的信号SMI和一组各个来自相应的传感器10表示相应电动机M1、M2及其有关的车轮的瞬时转速的频率信号MFR1、MFR2。电子调节装置处理输入信号，给中央电源2传送两个分别表示频率和振幅从而表示电动机公用电源电压有效值的控制信号SCF和SCA。

假设，特别是电动车转弯时，车轮有各种不同的转速，因而其中一个所述频率信号(即其中一个转速信号)MFR1、MFR2由处理机构4作为准备用由控制机构6调节的基准信号SFMX加以选择，信号组的其它一个或多个信号则仍然未使用。按照上述专利申请文件，选取的总是最高频率信号，因而所有电动机的调节只要考虑电动机和车轮的最高转速就可以实时进行的。

这种已知方法的好处在于与异步电动机有关的驱动状态和电气制动状态，因为这些电动机只有在转子和定子旋转磁场有转速差时才产生转矩，这种转速差叫做滑差。在驱动状态下，转得最快的电动机滑差最低，因而提供的发动机转矩最小。这样，相应的车轮比其它车轮打滑的倾向小，即使由于车轮对路面的附着力不足而打滑的话，其电动机因而转矩打滑的程度也减少，从而有助于车轮恢复对路面的附着力。因此，在驱动状态下打滑的大多数情况下，打滑车轮的转速不会提高很多，因而调节装置不会大幅提高电源频率，发动机转矩也继续在另一或其它驱动轮上存在。

然而可能也会有这样的情况：一个(或多个)驱动轮打滑的时间长到促使调节装置反复增加公用电源在驱动方式下的频率以达到“超速运转”的目的。尤其是，若一个驱动中的车轮在诸如冰之类极滑的表面上打滑，则可能会继续被驱动到几乎旋转磁场的转速。由于调节装置是通过给转动最快的车轮产生的基准信号频率加上实际的滑差频率确定设定值频率的，因而必然要提高电源频率从而提高打滑车轮的转速，进而再次提高电源频率，如此类推。其它电动机的滑差大到如此程度以致最后使该一个或多个车轮的转矩减小，从而再也不能使牵引正常进行。这种令人顺恼的情况没有外来因素的作用(例如司机大幅度释放加速器从而改变设定值信号)或不采用通常既复杂又昂贵的防滑装置(例如一般机动车使用的那一种)是不能完结的。

制动状态下选择表示转得最快车轮的信号的方法对车轮因对路面的附着力不足而卡住的情况有利。这里“卡住”一词是指车轮因例如受到机械制动的作用而停止转动或因电气制动而大幅度慢下来，从而由于其转速迅速下降到远低于由汽车行驶速度获得的转速而打滑。用上述选择方法是不会选择卡住状态车轮的转速信号的。然而，上述专利申请文件中公开的电子调节装置在所有的驱动车轮卡住时是不会正常工作的，因为这时电子调节装置通过使电动机保持负滑差而继续保持对车轮进行的电气制动。

本发明的目的是采用较简单、可靠而花费不大的技术措施改进上述方法和装置，从而自动防止一个或多个驱动车轮在驱动状态打滑时超速运转。本发明的另一个目的是使上述方法和装置可以按类似的原理在电气制动状态下使用。