專利名稱：四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種電動汽車的驅動防滑控制系統及方法，更具體地說，它涉及一種應用于四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統及方法。
背景技術：
隨著汽車保有量的增加，能源、環保等問題逐漸成為汽車行業發展的主要障礙。近二十多年來，西方工業發達國家政府把電動汽車的研究開發看作解決環境問題和能源問題的一種有效手段，在經濟上給予大力支持。研發燃料電池汽車、電動汽車等新能源車輛的研發進一步加快。
四輪輪邊驅動電動汽車在節能環保上有著獨特的優勢，它的四個車輪驅動力矩可以獨立控制，從而使得綜合地盤控制技術更加方便。但是四輪驅動汽車沒有非驅動輪，準確的車速難以直接得到，這就使得傳統的基于滑移率控制的控制方法難以在四輪驅動電動車輛上得到有效應用。如果能夠利用電動汽車驅動力矩可以根據電機電流直接得到的特點，估算輪胎的滑轉狀態，就可以對即將打滑的車輪進行驅動力矩控制，從而保證車輛行駛穩定性。

發明內容
本發明是要提供一種四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統及方法，該系統和方法可有效地對即將打滑的車輪進行驅動力矩預先控制，從而消除打滑。
為實現上述的目的，本發明采用的技術方案是一種四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統，包括信號處理器，防滑控制器，力矩調節器，信號處理器用于對各個車輪轉速和驅動力矩信號進行處理，以便得到控制用信號；防滑控制器用于計算各個車輪應有的驅動力矩；力矩調節器用于對各個車輪驅動力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
一種四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制方法，其特征在于，首先信號處理器根據四個車輪驅動力矩、車輪旋轉角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態參數，由防滑控制器根據滑移狀態參數計算出各個車輪應有的驅動力矩，然后由力矩調節器對各個車輪驅動力矩做重新分配和調節，從而消除輪胎打滑。
將車輪角加速度與理論車輛加速度之間的差異作為判斷車輪滑移狀態參數。
車輪驅動力矩的大小通過電機電流或電機控制器直接獲得。
本發明的有益效果是本發明提出的車速估算方法應用于四輪獨立驅動電動汽車，可以取得如下有益效果提高車輛的行駛穩定性，該系統及方法能夠在輪胎與路面之間的附著系數即將達到峰值時候估算出該附著狀態，從而減小電機驅動力矩，從而防止車輛失穩。
本發明通過四個車輪的驅動力矩、車輪轉速、估算的車輪載荷等參數估算出車輪的滑轉狀態，對即將打滑的車輪進行驅動力矩預先控制，從而消除打滑。


圖1是本發明總體結構原理圖；圖2是本發明的驅動防滑控制框圖，箭頭代表信號流向，框圖代表各個運算模塊；圖3是輪胎穩定附著區域與非穩定附著區域示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
如圖2所示，本發明包括信號處理器1，防滑控制器2，力矩調節器3，信號處理器1用于對各個車輪轉速和驅動力矩信號進行處理，以便得到控制用信號；防滑控制器2用于計算各個車輪應有的驅動力矩；力矩調節器3用于對各個車輪驅動力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
如圖1所示，，首先信號處理器1根據四個車輪驅動力矩、車輪旋轉角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態參數，由防滑控制器2根據滑移狀態參數計算出各個車輪應有的驅動力矩，然后由力矩調節器3對各個車輪驅動力矩做重新分配和調節，從而消除輪胎打滑。
四輪驅動電動汽車的電機驅動力矩可以由電機電流直接獲得，從而四個車輪的地面驅動力可以得到。在忽略車輛行駛阻力的情況下車輛理想的行駛加速度可以估算得到。
同時又可以測量得到各個車輪的轉動角速度，這樣車輪的轉動角加速度又可以得到。
當車輪即將打滑時車輪的角加速度與車輛加速度之間必定出現差異，本控制方法就是根據車輪角加速度與理想車輛加速度之間的差異調節驅動力矩的大小從而達到防止車輪打滑的目的。
如圖3所示，當附著曲線越過峰值點后輪胎將進入非穩定附著區域，滑移率迅速增大。
權利要求
1.一種四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統，其特征在于，包括信號處理器(1)，防滑控制器(2)，力矩調節器(3)，信號處理器(1)用于對各個車輪轉速和驅動力矩信號進行處理，以便得到控制用信號；防滑控制器(2)用于計算各個車輪應有的驅動力矩；力矩調節器(3)用于對各個車輪驅動力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。
2.一種應用權利要求1的方法，其特征在于，首先信號處理器(1)根據四個年輪驅動力矩、車輪旋轉角速度或角加速度判斷車輪的滑移狀態參數，由防滑控制器(2)根據滑移狀態參數計算出各個車輪應有的驅動力矩，然后由力矩調節器(3)對各個車輪驅動力矩做重新分配和調節，從而消除輪胎打滑。
3.根據權利要求2所述的四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制方法，其特征在于，將車輪角加速度與理論車輛加速度之間的差異作為判斷車輪滑移狀態參數。
4.根據權利要求2所述的四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制方法，其特征在于，所述車輪驅動力矩的大小通過電機電流或電機控制器直接獲得。
全文摘要
本發明公開了一種四輪驅動電動汽車的驅動防滑控制系統及方法，包括信號處理器，防滑控制器，力矩調節器，信號處理器用于對各個車輪轉速和驅動力矩信號進行處理，以便得到控制用信號；防滑控制器用于計算各個車輪應有的驅動力矩；力矩調節器用于對各個車輪驅動力矩做重新分配，以保證車輛橫擺力矩的平衡性。它能夠根據電機驅動力矩、車輪轉速、以及估算的車輪垂直載荷估算出車輛行駛路面的附著狀態，并對即將打滑的車輪驅動力矩進行控制，從而達到防止車輪打滑的目的。
文檔編號B60L15/20GK101024377SQ200610147758
公開日2007年8月29日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者萬鋼, 余卓平, 左建令, 張立軍, 熊璐 申請人:上海燃料電池汽車動力系統有限公司, 萬鋼