一种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统。驱动力分层控制器通过CAN通讯网络分别与方向盘转角传感器、车用惯性传感器、车速传感器、电子油门踏板、右后轮毂电机控制器、左后轮毂电机控制器、左前轮毂电机控制器、右前轮毂电机控制器相连，右后轮毂电机控制器与右后轮毂电机相连，左后轮毂电机控制器与左后轮毂电机相连，左前轮毂电机控制器与左前轮毂电机相连，右前轮毂电机控制器与右前轮毂电机相连。本实用新型基于驱动力目标设计层、横摆力矩制定层及驱动力分配层构成的驱动力分层控制器控制各轮毂电机实现驱动力合理分配。本实用新型能够根据电动汽车的运行工况合理分配各轮驱动力，改善其动力性、操纵稳定性和行驶经济性。
【专利说明】—种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车驱动控制系统，特别是涉及一种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来为解决能源和环境危机，电动汽车成为广泛关注和研发的热点，其动力系统结构形式主要分为单动力源驱动和包含轮毂电机或轮边电机等在内的多动力源驱动形式。多动力源驱动与单动力源驱动相比，不仅能实现各轮驱动力精确控制、快速响应，还能简化传动机构提高传动效率实现底盘的重新布局。然而，如何实现精确控制每个驱动轮，通过协调控制各轮驱动力实现电子差速、直接横摆力矩控制、驱动防滑等功能，设计出高性能、低成本的电动汽车驱动力控制系统是非常重要的。
【发明内容】
[0003]针对现有电动汽车驱动力控制系统的不足，提供一种电动汽车轮式驱动分层控制系统，改善了电动汽车动力性、操纵稳定性及行驶经济性。
[0004]用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统包括方向盘转角传感器、车用惯性传感器、车速传感器、电子油门踏板、驱动力分层控制器、CAN通讯网络、右后轮毂电机、右后轮毂电机控制器、左后轮毂电机控制器、左后轮毂电机、左前轮毂电机控制器、左前轮毂电机、右前轮毂电机控制器、右前轮毂电机；驱动力分层控制器通过CAN通讯网络分别与方向盘转角传感器、车用惯性传感器、车速传感器、电子油门踏板、右后轮毂电机控制器、左后轮毂电机控制器、左前轮毂电机控制器、右前轮毂电机控制器相连，右后轮毂电机控制器与右后轮毂电机相连，左后轮毂电机控制器与左后轮毂电机相连，左前轮毂电机控制器与左前轮毂电机相连，右前轮毂电机控制器与右前轮毂电机相连。
[0005]所述的驱动力分层控制器采用单片机，使用C语言编写驱动力分层控制方法并经编译后下载到驱动力分层控制器的主控芯片中。
[0006]本实用新型相对于传统驱动力分配控制系统，在结构上增加了车用惯性传感器以获取横摆角速度及侧向加速度，通过设计新颖的驱动力分层控制方法包括驱动力目标设计层、横摆力矩制定层及驱动力分配层，以各电机转矩为控制量，从而实现驱动力合理分配、自适应差速、电机失效控制及驱动防滑功能。本实用新型能够根据电动汽车的运行工况合理分配各轮驱动力，改善其动力性、操纵稳定性和行驶经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0008]图1是用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统结构示意图；[0009]图2是用于电动汽车的轮式驱动分层控制方法原理图。
[0010]图中，方向盘转角传感器1、车用惯性传感器2、车速传感器3、电子油门踏板4、驱动力分层控制器5、CAN通讯网络6、右后轮毂电机7、右后轮毂电机控制器8、左后轮毂电机控制器9、左后轮毂电机10、左前轮毂电机控制器11、左前轮毂电机12、右前轮毂电机控制器13、右前轮毂电机14。【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0012]如图1所示，用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统包括方向盘转角传感器1、车用惯性传感器2、车速传感器3、电子油门踏板4、驱动力分层控制器5、CAN通讯网络6、右后轮毂电机7、右后轮毂电机控制器8、左后轮毂电机控制器9、左后轮毂电机10、左前轮毂电机控制器11、左前轮毂电机12、右前轮毂电机控制器13、右前轮毂电机14 ;驱动力分层控制器5通过CAN通讯网络6分别与方向盘转角传感器1、车用惯性传感器2、车速传感器3、电子油门踏板4、右后轮毂电机控制器8、左后轮毂电机控制器9、左前轮毂电机控制器11、右前轮毂电机控制器13相连，右后轮毂电机控制器8与右后轮毂电机7相连，左后轮毂电机控制器9与左后轮毂电机10相连，左前轮毂电机控制器11与左前轮毂电机12相连，右前轮毂电机控制器13与右前轮毂电机14相连。
[0013]所述的驱动力分层控制器5采用单片机MC9S12XEP100，使用C语言编写驱动力分层控制方法并经编译后下载到MC9S12XEP100主控芯片中。4个轮毂电机均采用额定电压72V、额定功率5kW的永磁无刷直流电机，配置4个CSEVS2正弦波电机控制器。驱动力分层控制器5基于所接收的方向盘转角传感器I检测到的方向盘转角信号Ssw、电子油门踏板4的加速信号、车速传感器3检测到的车速信号V、车用惯性传感器2检测到的横摆角速度信号Y和侧向加速度信号P、轮毂电机控制器反馈的轮速信号和转矩信号，根据驱动力分层控制方法来制定各电机目标转矩Tfl、Tft、Tr1、Tra，通过CAN通讯控制各轮毂电机控制器实现驱动力的合理分配、自适应差速。
[0014]如图2所示，用于电动汽车的驱动力分层控制方法包括如下步骤:
[0015]I)位于驱动力分层控制器5主控芯片中的驱动力分层控制方法包括I驱动力目标设计层、II横摆力矩制定层及III驱动力分配层；
[0016]2) I驱动力目标设计层位于整个驱动力分层控制方法的上层，用来获得横摆角速度误差e(Y)和质心侧偏角误差e(P);首先，在该层中建立7自由度车辆动力学模型，该车辆模型根据方向盘转角传感器I检测出的的方向盘转角信号Ssw和车速传感器3检测到的车速信号V确定出前轮转向角S和纵向速度Vx,确定稳定性控制目标；使用下式计算出目标横摆角速度Yd，
【权利要求】
1.一种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统，其特征在于包括方向盘转角传感器(I)、车用惯性传感器(2)、车速传感器(3)、电子油门踏板(4)、驱动力分层控制器(5)、CAN通讯网络(6)、右后轮毂电机(7)、右后轮毂电机控制器(8)、左后轮毂电机控制器(9)、左后轮毂电机(10)、左前轮毂电机控制器(11)、左前轮毂电机(12)、右前轮毂电机控制器(13)、右前轮毂电机(14);驱动力分层控制器(5)通过CAN通讯网络(6)分别与方向盘转角传感器(I)、车用惯性传感器(2)、车速传感器(3)、电子油门踏板(4)、右后轮毂电机控制器(8)、左后轮毂电机控制器(9)、左前轮毂电机控制器(11)、右前轮毂电机控制器(13)相连，右后轮毂电机控制器(8)与右后轮毂电机(7)相连，左后轮毂电机控制器(9)与左后轮毂电机(10 )相连，左前轮毂电机控制器(11)与左前轮毂电机(12 )相连，右前轮毂电机控制器(13)与右前轮毂电机(14)相连。
2.如权利要求1所述的一种用于电动汽车的轮式驱动分层控制系统，其特征在于所述的驱动力分层控制器(5)采用单片机，使用C语言编写驱动力分层控制方法并经编译后下载到驱动力分层控制器的主控芯片中。
【文档编号】B60L15/32GK203410319SQ201320466158
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】朱绍鹏, 邱斌斌, 吴志军, 刘孝龙 申请人:浙江大学