[发明专利]基于加速度检测的电动助力车制动防滑方法

摘要

本发明公开基于加速度检测的电动助力车制动防滑方法，主要包括以下步骤：获得驱动轮/从动轮中心的加速度、计算驱动参考角加速度、获取电动助力车的加速度、计算整车的名义角加速度、驱动轮角加速度比较与补偿扭矩计算与调整、从动轮角加速度比较与调整。应用本发明方法的电动助力车，不使用轮速传感器，降低电动助力车制动防滑的成本，在附着系数低的路面行驶时，可达到良好制动防滑、防抱死的控制效果，在电动助力车行驶安全领域有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于加速度检测的电动助力车制动防滑装置，其特征在于：所述装置基于一种基于加速度检测的电动助力车制动防滑方法；所述一种基于加速度检测的电动助力车制动防滑方法包括如下步骤：(1)第一加速度传感器获取驱动轮车轮中心的加速度a₁，通过无线通讯方式发送至第一数据处理芯片，所述第一数据处理芯片利用车轮半径r计算驱动轮参考角加速度ω₁；公式为：(2)第二加速度传感器获取从动轮车轮中心的加速度a₂，通过无线通讯方式发送至第一数据处理芯片，所述第一数据处理芯片利用车轮半径r计算从动轮参考角加速度ω₂；公式为：(3)第三加速度传感器获取电动助力车靠近质心处的加速度a₃；所述第三加速度传感器安装在电动助力车蓄电池槽侧壁；(4)名义角速度的计算：利用驱动器输出的动力扭矩，通过计算得到电动助力车整车的名义角加速度值ω^*：其中T^*为动力扭矩，M为整车质量，r为车轮半径，J_w为车轮的转动惯量，a₃为步骤(3)获取的电动助力车靠近质心处的加速度；T^*包括第一动力扭矩T_r和/或第二动力扭矩T_p；所述第一动力扭矩T_r为电动力助力车的电机扭矩，由一个或多个电机提供，由上层控制器输出，所述上层控制器为加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；所述第一动力扭矩T_r由力矩传感器检测得到，或由电机控制器测得的电机电流和其它参数计算求得；所述第二动力扭矩T_p由力矩传感器检测的人力对电动助力车施加扭矩的信号而得；所述第二动力扭矩T_p的实现方式是操作者对电动助力车施加的扭矩；(5)驱动轮比较与补偿扭矩计算与调整：对比名义角加速度值ω^*和驱动轮参考角加速度ω₁，若ω^*≈ω₁，且二者相差不大于ω^*的5％，则无需计算补偿扭矩；若ω^*＞ω₁，且相差超过ω^*的5％，则判定驱动轮打滑或抱死，计算出补偿扭矩T_mc；所述计算补偿扭矩T_mc的算法选自PID控制算法、模糊控制算法、最优控制算法、滑模控制算法中的一种或多种结合；用所得T_mc数值，对第一动力扭矩T_r进行调节；(6)从动轮比较与调整：对比名义角加速度值ω^*和从动轮参考角加速度ω₂，若ω^*≈ω₂，且二者相差不大于ω^*的5％，则无需进行控制操作；若ω^*＞ω₂，且相差超过ω^*的5％，则判定从动轮打滑或抱死，电动力助力车MCU向从动轮的蝶刹泵的控制单元发送脉冲控制信号，自动控制制动器的制动力大小；所述一种基于加速度检测的电动助力车制动防滑装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、第三加速度传感器、第一力矩检测器、第二力矩检测器、电动助力车MCU、第一数据处理芯片、第二数据处理芯片、比较器、增益调整控制器、驱动轮的蝶刹泵、从动轮的蝶刹泵、刹车总成；所述第一加速度传感器用于获取驱动轮车轮中心的加速度；所述第二加速度传感器用于获取从动轮车轮中心的加速度；所述第三加速度传感器用于获取电动助力车靠近质心处的加速度；所述第一加速度传感器、第二加速度传感器与所述第一数据处理芯片相连接；所述第三加速度传感器与所述第二数据处理芯片相连接；所述第一力矩检测器、第二力矩检测器与所述第二数据处理芯片相连接；所述第一力矩检测器同时与上层控制器相连接，所述上层控制器为电动助车的加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；所述第二力矩检测器与电动助力车的力矩传感器、电动机控制系统连接，用于通过力矩传感器检测人力对车辆施加扭矩的信号；所述第一数据处理芯片用于接收所述第一加速度传感器、第二加速度传感器的数据，结合车轮半径分别计算出驱动轮参考角加速度、从动轮参考角加速度，并将所得数据发送至比较器；所述第二数据处理芯片用于处理从所述第一力矩检测器、第二力矩检测器、第三加速度传感器接收的数据，通过计算得到电动助力车整车的名义角加速度值，并将所得数据发送至比较器；所述第二数据处理芯片分别与所述第一力矩检测器、第二力矩检测器、第三加速度传感器通讯连接，同时与比较器通讯连接；所述电动助力车MCU用于接收比较器、增益调整控制器的数据信息，并向电动助力车的电动机控制系统发送行驶参数、接收反馈信息；所述电动助力车MCU通过电动助力车的电动机控制系统分别与驱动轮的蝶刹泵、从动轮的蝶刹泵、刹车总成通讯连接；所述刹车总成包括刹车器及刹车盘，所述刹车总成与电动助力车的手刹把手连接。