一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用分層控制結(jié)構(gòu)，上層控制器的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)橫擺穩(wěn)定控制，需計(jì)算出整車運(yùn)動(dòng)過程中所需要的橫擺力矩值，所需要的信號(hào)由傳感器提供，根據(jù)這些信號(hào)，可以計(jì)算出所需要的橫擺力矩值，并與實(shí)際值比較。下層控制器的控制目標(biāo)是保證上層控制器發(fā)出的橫擺力矩指令通過制動(dòng)力的分配得以實(shí)現(xiàn)，下層控制器控制電機(jī)力矩分配以及車輪的滑移率，使得車輛獲得所需要的橫擺力矩，汽車可以穩(wěn)定地行駛。
【專利說明】一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源車輛及其控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在能源緊缺日益加劇、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，電動(dòng)汽車的發(fā)展大勢(shì)所趨，后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車也成為研究的熱點(diǎn)。
[0003]單列前后座窄長(zhǎng)型電動(dòng)車是一種新型的電動(dòng)車造型，它具備快、靈、小的特點(diǎn)，既適宜城市出行、高通過性、方便停車又具備傳統(tǒng)車的高速和續(xù)航能力，成為一種新型電動(dòng)車趨勢(shì)。
[0004]整車穩(wěn)定控制系統(tǒng)對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車非常重要，其作用主要是，保證汽車在轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性與可控性，協(xié)助駕駛員在極限操縱情況下控制車輛，防止車輛出現(xiàn)過多或不足轉(zhuǎn)向，將車輛的橫擺角速度控制在駕駛員能夠掌握的范圍內(nèi)。
[0005]目前，并沒有較為有效的方法對(duì)電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定進(jìn)行控制的方法，因而存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，使得車輛獲得所需要的橫擺力矩，確保車輛可以穩(wěn)定地行駛。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:傳感器單元、車輛電子控制單元ECU、加速單元、制動(dòng)單元、電機(jī)控制器與輪轂電機(jī)；
[0009]其中，所述傳感器單元，用于采集車輛的車速、輪速、橫擺角速度、側(cè)向加速度與方向盤轉(zhuǎn)角信息；
[0010]所述加速模塊、用于發(fā)出加速信號(hào)控制所述車輛加速行駛；
[0011]所述制動(dòng)模塊，用于發(fā)出制動(dòng)信號(hào)控制所述車輛慢速行駛；
[0012]所述車輛ECU單元，用于根據(jù)所述傳感器單元采集到的信息，以及加速單元與制動(dòng)單元發(fā)出的信號(hào)，并基于二自由度轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型來計(jì)算預(yù)期的橫擺角速度；再根據(jù)所述預(yù)期的橫擺角速度與傳感器單元采集到的實(shí)際橫擺角速度之間的差值來計(jì)算車輛當(dāng)前時(shí)刻所需要的橫擺力矩；
[0013]所述電機(jī)控制器，用于根據(jù)所述車輛ECU單元計(jì)算到的橫擺力矩來對(duì)所述輪轂電機(jī)進(jìn)行控制，從而控制各個(gè)車輪的滑移率。
[0014]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，系統(tǒng)采用分層控制結(jié)構(gòu)，上層控制器的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)橫擺穩(wěn)定控制，需計(jì)算出整車運(yùn)動(dòng)過程中所需要的橫擺力矩值，所需要的信號(hào)由傳感器提供，根據(jù)這些信號(hào)，可以計(jì)算出所需要的橫擺力矩值，并與實(shí)際值比較。下層控制器的控制目標(biāo)是保證上層控制器發(fā)出的橫擺力矩指令通過制動(dòng)力的分配得以實(shí)現(xiàn)，下層控制器控制電機(jī)力矩分配以及車輪的滑移率，使得車輛獲得所需要的橫擺力矩，汽車可以穩(wěn)定地行駛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)的不意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)的功能模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0019]實(shí)施例一
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，其主要包括:
[0021]傳感器單元100、車輛電子控制單元E⑶111、加速單元106、制動(dòng)單元107、電機(jī)控制器109與輪轂電機(jī)110 ；
[0022]其中，所述傳感器單元100，用于采集車輛的車速、輪速、橫擺角速度、側(cè)向加速度與方向盤轉(zhuǎn)角信息；
[0023]所述加速模塊106、用于發(fā)出加速信號(hào)控制所述車輛加速行駛；
[0024]所述制動(dòng)模塊107，用于發(fā)出制動(dòng)信號(hào)控制所述車輛慢速行駛；
[0025]所述車輛ECU單元111，用于根據(jù)所述傳感器單元100采集到的信息，以及加速單元106與制動(dòng)單元107發(fā)出的信號(hào)，并基于二自由度轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型來計(jì)算預(yù)期的橫擺角速度；再根據(jù)所述預(yù)期的橫擺角速度與傳感器單元采集到的實(shí)際橫擺角速度之間的差值來計(jì)算車輛當(dāng)前時(shí)刻所需要的橫擺力矩；
[0026]所述電機(jī)控制器109，用于根據(jù)所述車輛ECU單元111計(jì)算到的橫擺力矩來對(duì)所述輪轂電機(jī)110進(jìn)行控制，從而控制各個(gè)車輪的滑移率。
[0027]進(jìn)一步的，所述傳感器單元100包括:方向盤轉(zhuǎn)角傳感器103、輪速傳感器101、車速傳感器102、橫擺角速度傳感器105及側(cè)向加速度傳感器104。
[0028]進(jìn)一步的，所述二自由度轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型包括:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車的車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:傳感器單元、車輛電子控制單元ECU、加速單元、制動(dòng)單元、電機(jī)控制器與輪轂電機(jī)； 其中，所述傳感器單元，用于采集車輛的車速、輪速、橫擺角速度、側(cè)向加速度與方向盤轉(zhuǎn)角信息； 所述加速模塊、用于發(fā)出加速信號(hào)控制所述車輛加速行駛； 所述制動(dòng)模塊，用于發(fā)出制動(dòng)信號(hào)控制所述車輛慢速行駛； 所述車輛ECU單元，用于根據(jù)所述傳感器單元采集到的信息，以及加速單元與制動(dòng)單元發(fā)出的信號(hào)，并基于二自由度轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型來計(jì)算預(yù)期的橫擺角速度；再根據(jù)所述預(yù)期的橫擺角速度與傳感器單元采集到的實(shí)際橫擺角速度之間的差值來計(jì)算車輛當(dāng)前時(shí)刻所需要的橫擺力矩； 所述電機(jī)控制器，用于根據(jù)所述車輛ECU單元計(jì)算到的橫擺力矩來對(duì)所述輪轂電機(jī)進(jìn)行控制，從而控制各個(gè)車輪的滑移率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器單元包括: 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、輪速傳感器、車速傳感器、橫擺角速度傳感器及側(cè)向加速度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二自由度轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述電機(jī)控制器，還用于根據(jù)所述車輛ECU單元的指令，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向不足時(shí)，增加內(nèi)側(cè)后輪輪轂電機(jī)的制動(dòng)力；當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向過度，增加外側(cè)前輪輪轂電機(jī)的制動(dòng)力并減小汽車的速度；以及當(dāng)車輛在在附著系數(shù)低于閾值的路面上行駛時(shí)，減小制動(dòng)力較大一側(cè)輪轂電機(jī)的制動(dòng)力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括:駕駛控制臺(tái)，用于在所述電機(jī)控制器對(duì)輪轂電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，所述車輛ECU單元通過所述駕駛控制臺(tái)告知駕駛 員正進(jìn)行車身穩(wěn)定控制。
【文檔編號(hào)】B60L15/28GK103935265SQ201410172290
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】吳剛, 石春, 王江安, 秦琳琳, 毛俊鑫 申請(qǐng)人:吳剛, 石春, 王江安, 秦琳琳