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(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CN105667341A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610005801.6(22)申请日2016.01.05(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人胡纪滨李雪原彭增雄魏超倪俊唐寿星(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人付雷杰仇蕾安(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60L15/32(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种用于多轴分布式机电驱动车辆的牵引力控制系统(57)摘要本发明公开了一种用于多轴分布式机电驱动车辆的牵引力控制系统,能够保证轮胎工作在附着系数较大区域,提高车辆在越野路面上的行驶能力。该系统硬件模块主要由前两桥车轮、后两桥车轮、4个永磁同步驱动电机、4个轮边减速器、横摆角速度传感器、纵向加速度传感器、侧向加速度传感器、安装盒、整车控制器和转向盘转角传感器组成。所述整车控制器内的牵引力控制系统的软件模块包括驾驶员力矩需求翻译模块、车轮状态判断模块、驱动力矩控制模块和车轮垂直载荷估算模块。CN105667341ACN105667341A权利要求书1/2页1.一种用于多轴分布式机电驱动车辆的牵引力控制系统,其特征在于,该系统硬件模块主要由前两桥车轮、后两桥车轮、发动机、发电机、4个永磁同步驱动电机、4个轮边减速器、横摆角速度传感器、纵向加速度传感器、侧向加速度传感器、安装盒(13)、整车控制器(14)和转向盘转角传感器(15)组成;后两桥车轮包括:三桥右侧车轮(1)、四桥右侧车轮(2)、三桥左侧车轮(3)和四桥左侧车轮(4);4个轮边减速器包括:右侧轮边减速器I(5)、右侧轮边减速器II(6)、左侧轮边减速器I(7)和左侧轮边减速器II(8);4个轮边驱动电机包括:右侧永磁同步驱动电机I(9)、右侧永磁同步驱动电机II(10)、左侧永磁同步驱动电机I(11)和左侧永磁同步驱动电机II(12);横摆角速度传感器、纵向加速度传感器及侧向加速度传感器安装在位于车辆质心位置的安装盒(13)内;发动机带动发电机发电至4个轮边驱动电机,所述4个轮边驱动电机经过轮边减速器驱动后两桥车轮;整车控制器(14)安装在车体中心处,转向盘转角传感器(15)固连于转向柱上,实时测得转向盘转角,通过转向系传动比换算获得前轮转角;转向盘转角传感器、横摆角速度传感器、纵向加速度传感器和侧向加速度传感器与整车控制器之间由CAN网络实现通讯。2.如权利要求1所述一种用于多轴分布式机电驱动车辆的牵引力控制系统,其特征在于,所述整车控制器(14)内的牵引力控制系统的软件模块包括驾驶员力矩需求翻译模块、车轮状态判断模块、驱动力矩控制模块和车轮垂直载荷估算模块;所述驾驶员力矩需求翻译模块,利用油门踏板传感器所反馈的油门开度和车速,根据所制定的MAP图确定后两桥轮边驱动电机驱动转矩需求,并把电机驱动转矩的值发给电机控制器;所述车轮状态判断模块,利用右侧永磁同步驱动电机I(9)、右侧永磁同步驱动电机II(10)、左侧永磁同步驱动电机I(11)和左侧永磁同步驱动电机II(12)反馈的转速、角加速度及车速,根据判定算法判断后两桥车轮处于未滑移、正常滑移或离开地面状态;所述驱动力矩控制模块,根据所述车轮状态判断模块判断的结果,对未滑移车轮驱动电机不做处理;对于正常滑移,减小正常滑移车轮驱动电机转矩,直到该车轮滑移率低于所设定的滑移率判断阈值;对离开地面的车轮驱动电机力矩直接置零,同时将减小的力矩叠加在另一个未离开地面且垂直载荷最大的车轮驱动电机上,如果叠加后的力矩超出电机的最大转矩,电机控制器将进行限幅干预;所述车轮垂直载荷估算模块,通过纵向加速度和侧向加速度传感器所反馈的纵向加速度和侧向加速度值,基于假设车轮没有离开地面,定性排序后两桥各车轮垂直载荷的大小。3.如权利2所述一种用于多轴分布式机电驱动车辆的牵引力控制系统,其特征在于,所述定性排序的依据为:当车辆纵向加速度为正,即车辆加速时,四桥右侧车轮(2)和四桥左侧车轮(4)的垂直载荷对应大于三桥右侧车轮(1)和三桥左侧车轮(3)的垂直载荷;当车辆纵向加速度为负,即车辆减速时,三桥右侧车轮(1)和三桥左侧车轮(3)的垂直载荷对应大于四桥右侧车轮(2)和四桥左侧车轮(4)的垂直载荷;当车辆侧向加速度为正,即车辆左转时,三桥右侧车轮2CN105667341A权利要求书2/2页(1)和四桥右侧车轮(2)的垂直载荷均对应大于三桥左侧车轮(3)和四桥左侧车轮(4)的垂直载荷;当车辆侧向加速度为负,即车辆右转时,三桥左侧车轮(3)和四桥左侧车轮(4)的垂直载荷均对应大于三桥右侧车轮(1)和四桥右侧车轮(2)的垂直载