两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110466361A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910748260.X(22)申请日2019.08.14(71)申请人东风汽车集团有限公司地址430056湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号(72)发明人张泽阳史建鹏赵春来秦博王念王秋来李洪涛(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人李满(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60L15/28(2006.01)B60L15/38(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图1页(54)发明名称两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器及控制方法(57)摘要本发明公开了一种两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器，它的信号采集模块用于采集电子换挡器信号、轮毂电机差扭控制开关信号、油门踏板状态信号、制动踏板状态信号和制动踏板开度信号；CAN通讯模块用于各车轮轮速信号、方向盘转角信号、车速信号、动力电池SOC值、ABS触发信号、电池管理系统工作状态信号发送给MCU；运动学参数模块用于将差扭控制所需的横摆角速度信号和三轴向车辆加速度信号发送给MCU；MCU进行驾驶员驾驶意图的识别、差扭横摆力矩控制、驱动防滑控制、制动能量回收控制。本发明能满足轮毂电机控制条件，体现出差扭控制优势。CN110466361ACN110466361A权利要求书1/3页1.一种两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器，其特征在于：它包括信号采集模块(2)、MCU(3)、CAN通讯模块(4)和运动学参数模块(5)；信号采集模块(2)用于采集电子换挡器信号、轮毂电机差扭控制开关信号、油门踏板状态信号、制动踏板状态信号和制动踏板开度信号；CAN通讯模块(4)用于将各车轮轮速信号、方向盘转角信号、车速信号、动力电池SOC值、ABS触发信号、电池管理系统工作状态信号、动力电池电流信号、动力电池电压信号、动力电池当前允许最大充电电流发送给MCU(3)；运动学参数模块(5)用于将差扭控制所需的横摆角速度信号和三轴向车辆加速度信号发送给MCU(3)；MCU(3)用于根据油门踏板状态信号、制动踏板状态信号、电子换挡器信号进行驾驶员驾驶意图的识别；MCU(3)根据轮毂电机差扭控制开关信号、方向盘转角信号、横摆角速度信号、三轴向车辆加速度信号、车速信号、动力电池SOC值、动力电池电流信号、动力电池电压信号进行差扭横摆力矩控制；MCU(3)根据各车轮轮速信号、车速信号、轮毂电机驱动力矩信号、动力电池SOC值、动力电池电流信号、动力电池电压信号进行驱动防滑控制；MCU(3)根据制动踏板状态信号、制动踏板开度信号、车速信号、ABS触发信号、电池管理系统工作状态信号、动力电池SOC值、动力电池当前允许最大充电电流实现制动能量回收功能。2.根据权利要求1所述的两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器，其特征在于：信号采集模块(2)用于采集点火钥匙状态信号，MCU(3)通过火钥匙状态信号判断车辆钥匙状态；信号采集模块(2)用于采集刹车开关信号，MCU(3)通过刹车开关信号判断驾驶员是否踩制动踏板；MCU(3)通过电子换挡器信号判断车辆档位状态；MCU(3)通过轮毂电机差扭控制开关信号判断车辆是否开启差扭控制。3.根据权利要求1所述的两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器，其特征在于：MCU(3)根据轮毂电机差扭控制开关信号、方向盘转角信号、横摆角速度信号、三轴向车辆加速度信号、车速信号、动力电池SOC值、动力电池电流信号、动力电池电压信号进行差扭横摆力矩控制的控制方式如下：控制算法中将两轮轮毂电机驱动纯电动汽车转换为线性二自由度汽车模型，研究车辆在转弯时侧向与横向运动受力关系，驾驶员转动方向盘并开启差扭开关，操作过程中MCU3获得轮毂电机差扭控制开关信号和方向盘转角信号作为触发差扭横摆力矩控制的前提条件，以车辆外力在垂直于车速方向合力与绕质心的力矩和建立受力方程式，求得车辆理想横摆角速度，然后通过运动学参数模块(5)获得的车辆实际横摆角速度信号，通过将理想横摆角速度和实际横摆角速度差值作为PID控制算法输入参数决策出两轮轮毂电机差扭横摆力矩，最后根据动力电池SOC值、动力电池电流信号、动力电池电压信号计算得到动力电池当前允许最大驱动力矩，比较单轮附加差扭横摆力矩后的总驱动力和动力电池当前允许最大驱动力矩得到最优驱动车轮力矩；根据三轴向车辆加速度信号判断车辆是否失稳，可以通过观测侧向加速度大小判断差扭横摆力矩控制是否发生效果，通过控制将增大的侧向加速度控制在稳定区域内即达到了控制效果。4.根据权利要求1所述的两轮轮毂电机驱动纯电动汽车整车控制器，其特征在于：MCU(3)根据各车轮轮速信号、车速信号、轮毂电机驱动