双轮驱动系统差速控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双轮驱动系统差速控制方法及系统，其中方法包括以下步骤：采集踏板输入指令，并根据踏板输入指令计算输入转矩指令；根据速度传感器反馈的转速信号计算车体前进标志位；根据输入转矩指令、标志位以及反馈的实际转矩，计算转矩给定参考值；根据转矩给定参考值计算判断标志；根据判断标识计算转矩增量，以增加或者减小驱动扭矩；根据转矩增量计算转矩给定计算值，并根据该转矩给定计算值和驱动力矩限制，确定转矩给定目标值；将转矩给定目标值输出给电机及其控制器，以驱动相应的驱动轮。本发明可使车体在各种工况下，无需转向信号，就可以控制车体运行至最佳状态，实现车体运行过程中的良好操纵性和高可靠性。
【专利说明】双轮驱动系统差速控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车驱动系统及电子差速领域，尤其涉及一种双轮驱动系统差速控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]与传统内燃机车相比，电动汽车采用电机作为驱动源，驱动轮主要的运行情况(驱动力矩和轮速)都很容易通过检测的电机电流和旋变所测的电机转速得到，这使得电动汽车拥有迅速且精准的转矩响应，但是传统电动汽车采用“电机+变速箱+机械差速”驱动方式，不仅机械结构复杂，更重要是，不是采用直驱而采用变速箱和机械差速，不能发挥电动汽车迅速且精准的转矩响应的优势，轮边/轮毂电机驱动则采用“电机+电子差速器”驱动方式，充分了直驱的优势，各驱动轮的驱动力矩和制动力矩都能独立且随电机运行情况(电流)自适应调节。
[0003]另一方面，传统的电子差速系统都是基于转向角然后输出转矩或转速的运行模式，但是实际车体运行过程中，由于路况条件变化不一，车体不仅在有转向时需要差速，其他路况(比如路面凹凸不平、光滑程度不一)时也需要差速，但是若此时没有转向信号，即驾驶员想让车体直行，传统模式下的电子差速则实行的是等速而非差速运行，以致造成车体弯行，由此产生误操作，这使得传统电子差速适应性差。
[0004]为了克服上述电子差速系统适应性差的缺陷，本专利中提出了一套基于最佳滑移率的自适应性电子差速控制策略，能根据路面工况及车体运行状态自行调节各驱动轮转速，不需要转向信号，即能实现自适应差速控制，具有很好工程实用价值。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中电子差速系统都是基于转向角然后输出转矩或转速的运行模式，在没有转向信号的情况下，无法实现自适应差速控制的缺陷，提供一种自适应性电子差速控制策略，能根据路面工况及车体运行状态自行调节各驱动轮转速，不需要转向信号，即能实现自适应差速控制的双轮驱动系统差速控制方法及系统。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]提供一种双轮驱动系统差速控制方法，包括以下步骤:
[0008]采集踏板输入指令，并根据踏板输入指令计算输入转矩指令；
[0009]根据速度传感器反馈的转速信号计算车体前进标志位，该标志位用于标识车体是否运动；
[0010]根据输入转矩指令、标志位以及反馈的实际转矩，计算转矩给定参考值；
[0011]根据转矩给定参考值计算判断标志，该判断标识用于判断轮胎模型的滑移率曲线是否处于极点处；
[0012]根据判断标识计算转矩增量，以增加或者减小驱动扭矩，使车体始终工作在最佳滑移率范围内，最佳滑移率根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到；
[0013]根据转矩增量计算转矩给定计算值，并根据该转矩给定计算值和驱动力矩限制，确定转矩给定目标值；其中，驱动力矩限制根据车体运行加速度和滚动摩擦系数计算获得，车体运行加速度根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到；
[0014]将转矩给定目标值输出给电机及其控制器，以驱动相应的驱动轮。
[0015]本发明所述的方法中，k-Td时刻，k为整数，Td为扫描周期，车体速度v(k)=
0.5.(W1 (k) +w2 (k)).r, W1 (k)和w2 (k)为两驱动电机的转速,r为车轮的轮胎半径,滑移率
【权利要求】
1.一种双轮驱动系统差速控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 采集踏板输入指令，根据速度传感器反馈的转速信号计算车体前进标志位，该标志位用于标识车体是否运动； 根据踏板输入指令、标志位以及反馈的实际转矩，计算转矩给定参考值； 根据转矩给定参考值计算判断标志，该判断标识用于判断轮胎模型的滑移率曲线是否处于极点处； 根据判断标识计算转矩增量，以增加或者减小驱动扭矩，使车体始终工作在最佳滑移率范围内，最佳滑移率根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到； 根据转矩增量计算转矩给定计算值，并根据该转矩给定计算值和驱动力矩限制，确定转矩给定目标值；其中，驱动力矩限制根据车体运行加速度和滚动摩擦系数计算获得，车体运行加速度根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到； 将转矩给定目标值输出给电机及其控制器，以驱动相应的驱动轮。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，k.Td时刻，k为整数，Td为扫描周期，车体速度V (k) = 0.5.(W1 (k) +W2 (k)) TjW1 (k)和w2 (k)为两驱动电机的转速,r为车轮的轮胎半径，滑移率
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当检测到s(k)-r^k+ixo时，取ATm (k+1) =K ;当检测到 s (k).T*m(k+1)>0 时,取 Δ Tm (k+1) =_K ;当检测到 s (k).T*m(k+1)=0时，取Λ Tm (k+1) =0，其中，K为模糊给定量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若T' (k+1) > I Tmax(k) I，M τ(k+i) = |Tmax(k+i) I ；若 τ ’ (k+i)〈-1Tmax(k+i) |，取 τ(k+i) =-|Tmax(k+i) I ;若τ' (k+i) I ( -1 Tmax (k+i) I，取 τ (k+i) =T' (k+i)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤: 计算(k+1).Td时刻的辅助防滑起动标志位sign (k+1),当Tm (k)≤-β.Tmax (k+1),取 sign (k+1) =-1 ;当 Tm (k) ( β.Tmax (k+1) | ,取 sign (k+1) =0,其中 β 为 0.8 ~I 之间的设定值；当 Tm(k) ^ β.|Tmax(k+l) I,取 sign(k+l)=l。
6.一种双轮驱动系统差速控制系统，其特征在于，包括: 踏板指令采集模块，用于采集踏板输入指令； 输入转矩指令计算模块，用于根据踏板输入指令计算输入转矩指令； 标志位计算模块，用于根据速度传感器反馈的转速信号计算车体前进标志位，该标志位用于标识车体是否运动； 转矩给定参考值计算模块，用于根据输入转矩指令、标志位以及反馈的实际转矩，计算转矩给定参考值； 判断标志计算模块，用于根据转矩给定参考值计算判断标志，该判断标识用于判断轮胎模型的滑移率曲线是否处于极点处； 转矩增量计算模块，用于根据判断标识计算转矩增量，以增加或者减小驱动扭矩，使车体始终工作在最佳滑移率范围内，最佳滑移率根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到； 转矩给定目标值确定模块，用于根据转矩增量计算转矩给定计算值，并根据该转矩给定计算值和驱动力矩限制，确定转矩给定目标值；其中，驱动力矩限制根据车体运行加速度和滚动摩擦系数计算获得，车体运行加速度根据电机及控制器反馈的实际转速和转矩计算得到； 转矩给定目标值输出模块，用于将转矩给定目标值输出给电机及其控制器，以驱动相应的驱动轮。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括: 辅助防滑起动标志位计算模块，用于计算(k+1) ^Td时刻的辅助防滑起动标志位sign (k+1),当 Tm (k)≤-β.| Tmax (k+1) |,取 sign (k+1) =_1 ;当 I Tm (k) | ( β.| Tmax (k+1) |,取sign (k+1) =0,其中β为0.8~I之间的设定值；当Tm (k)≥β.Tmax (k+1) |，取sign(k+1)=10
【文档编号】B60L15/32GK103661001SQ201310669209
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】王鹏程, 周佳 申请人:武汉新能车桥技术发展有限公司