自适应电子差速控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103112365A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103112365103112365A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310036015.9(22)申请日2013.01.30(71)申请人武汉新能车桥技术发展有限公司地址430000湖北省武汉市江夏区藏龙岛办事处九凤街18号长咀光电子工业园(72)发明人王鹏程周佳(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人乔宇(51)Int.Cl.B60L15/32(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图6页附图6页(54)发明名称自适应电子差速控制系统(57)摘要本发明公开了一种自适应电子差速控制系统，包括整车控制器、上位机、两个逆变器以及与两个驱动轮对应的两个驱动电机，所述上位机与所述整车控制系统连接，所述上位机还通过CAN总线与所述两个逆变器连接，通过逆变器控制驱动电机的运转。本发明通过两驱动轮滑移率之差来作为汽车转向信号，实现自适应转向切换；直行时，可保证轮速与车速间的同步，同时电机出力跟随运动时所受阻力矩实时变化，达到运行平稳；在弯行时，通过基于最佳滑移率转矩控制模式，用以实时修正转矩指令，以控制滑移率达到最佳位置，实现平稳转向。另外，本发明基于滑移率的自适应转向控制，不需要转向传感器，可节省成本。CN103112365ACN103265ACN103112365A权利要求书1/1页1.一种自适应电子差速控制系统，其特征在于，包括整车控制器、上位机、两个逆变器以及与两个驱动轮对应的两个驱动电机，所述上位机与所述整车控制系统连接，所述上位机还通过CAN总线与所述两个逆变器连接，通过逆变器控制驱动电机的运转；所述上位机具体包括：信号获取模块，用于整车控制器获取两个驱动轮的电机转速和汽车运行速度；计算模块，用于根据电机转速和汽车运行速度两个驱动轮的滑移率；控制模块，用于若两个驱动轮的滑移率之差小于预设值，计算电机转速，并发送电机转速指令给相应驱动轮对应的逆变器，以通过逆变器控制汽车进入电机速度闭环控制模式，在该模式下，使电机出力跟随阻力矩并平衡阻力矩，转矩随阻力矩自行调节，以使直行时车轮速度同步；若两个驱动轮的滑移率之差大于预设值，计算电机转矩，并发送电机转矩指令给相应驱动轮对应的逆变器，以通过逆变器控制汽车进入转矩控制模式，在该模式下，使电机出力跟随因弯行造成的阻力矩变化，并平衡阻力矩，电机转速跟随转矩变化自行调速，同时进行最佳滑移率闭环调节，使调节后的两个驱动轮的滑移率均接近预设的最佳滑移率，以使弯行时不打滑。2.根据权利要求1所述的自适应电子差速控制系统，其特征在于，所述预设值为0.01%~0.5%。3.根据权利要求1所述的自适应电子差速控制系统，其特征在于，在所述转矩控制模式下，所述计算模块计算电机转矩Ti′具体为：Ti′=f(v,λ(3-i)i,λi)其中，m：车重；B：两个驱动轮的轮距；r：轮胎半径；b:质心到前轮或后轮的长度；v：车速；CD:风阻系数；A：迎风面积；i0：总传动比；η为汽车的传动效率；相对滑移率λ(3-i)i，λ(3-i)i=λ3-i-λi，i=1,2，λi为i轮的滑移率；μi：轮i的附着系数，其中参数C1、C2、C3由实际路面工况而定，μi=μ(λi)；:轮i的最佳附着系数，大小为函数μi=μ(λi)的极大值点；Kp为比例积分调节器的比例系数，Ti为积分时间常数；为轮i的最佳滑移率。4.根据权利要求1所述的自适应电子差速控制系统，其特征在于，该上位机通过12V的电源模块供电，该上位机还连接输入按键和显示器。2CN103112365A说明书1/7页自适应电子差速控制系统技术领域[0001]本发明涉及电子差速控制领域，尤其涉及一种自适应电子差速控制系统。背景技术[0002]目前较为流行的电子差速控制策略有两种：基于转速调节和基于转矩调节。两种控制策略各有优缺点：基于转矩控制的差速策略能根据车辆运行时的负载变化适时调整转矩输出，动态性能好，反应快，自适应性强，但是差速控制的实质是转速，转矩对于速度的影响是通过动力学方程实现，由于转矩与转速间存在一阶导数，是非线性关系，故控制转矩对于速度的改变有延迟效应；基于转速控制的差速策略能精确的控制车轮转速，此时电机采用速度闭环控制，能根据路面负载变化实时调整转矩电流值，使转速维持稳定，故稳定性好，精度高，但另一方面由于转矩是不可控的，不能对车辆运行的各种工况及时做出反应及实时调整，动态性差，自适应弱。[0003]在实际车辆运行中，稳定性和动态性是评价车辆性能的两个最重要指标，如何兼顾这种控制策略的优势，使车辆运行在最佳模式，这是目前急需解决的问题。发明内容[0004]本发明