一种电动汽车的车身稳定控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车的车身稳定控制系统，该系统采用分层控制结构，上层控制器的目标是实现横摆稳定控制，需计算出整车运动过程中所需要的横摆力矩值，所需要的信号由传感器提供，根据这些信号，可以计算出所需要的横摆力矩值，并与实际值比较。下层控制器的控制目标是保证上层控制器发出的横摆力矩指令通过制动力的分配得以实现，下层控制器控制电机力矩分配以及车轮的滑移率，使得车辆获得所需要的横摆力矩，汽车可以稳定地行驶。
【专利说明】一种电动汽车的车身稳定控制系统【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源车辆及其控制【技术领域】，尤其涉及一种电动汽车的车身稳定控制系统。
【背景技术】
[0002]在能源紧缺日益加剧、环境污染日益严重的今天，电动汽车的发展大势所趋，后轮驱动电动汽车也成为研究的热点。
[0003]单列前后座窄长型电动车是一种新型的电动车造型，它具备快、灵、小的特点，既适宜城市出行、高通过性、方便停车又具备传统车的高速和续航能力，成为一种新型电动车趋势。
[0004]整车稳定控制系统对于后轮驱动电动汽车非常重要，其作用主要是，保证汽车在转弯、制动和驱动时的稳定性与可控性，协助驾驶员在极限操纵情况下控制车辆，防止车辆出现过多或不足转向，将车辆的横摆角速度控制在驾驶员能够掌握的范围内。
[0005]目前，并没有较为有效的方法对电动汽车的车身稳定进行控制的方法，因而存在一定的安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种电动汽车的车身稳定控制系统，使得车辆获得所需要的横摆力矩，确保车辆可以稳定地行驶。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种电动汽车的车身稳定控制系统，该系统包括:传感器单元、车辆电子控制单元ECU、加速单元、制动单元、电机控制器与轮毂电机；
[0009]其中，所述传感器单元，用于采集车辆的车速、轮速、横摆角速度、侧向加速度与方向盘转角信息；
[0010]所述加速模块、用于发出加速信号控制所述车辆加速行驶；
[0011]所述制动模块，用于发出制动信号控制所述车辆慢速行驶；
[0012]所述车辆ECU单元，用于根据所述传感器单元采集到的信息，以及加速单元与制动单元发出的信号，并基于二自由度转向动力学模型来计算预期的横摆角速度；再根据所述预期的横摆角速度与传感器单元采集到的实际横摆角速度之间的差值来计算车辆当前时刻所需要的横摆力矩；
[0013]所述电机控制器，用于根据所述车辆ECU单元计算到的横摆力矩来对所述轮毂电机进行控制，从而控制各个车轮的滑移率。
[0014]由上述本发明提供的技术方案可以看出，系统采用分层控制结构，上层控制器的目标是实现横摆稳定控制，需计算出整车运动过程中所需要的横摆力矩值，所需要的信号由传感器提供，根据这些信号，可以计算出所需要的横摆力矩值，并与实际值比较。下层控制器的控制目标是保证上层控制器发出的横摆力矩指令通过制动力的分配得以实现，下层控制器控制电机力矩分配以及车轮的滑移率，使得车辆获得所需要的横摆力矩，汽车可以稳定地行驶。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1为本发明实施例一提供的一种电动汽车的车身稳定控制系统的不意图；
[0017]图2为本发明实施例二提供的一种车身稳定控制系统的功能模型图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明 的保护范围。
[0019]实施例一
[0020]图1为本发明实施例一提供的一种电动汽车的车身稳定控制系统的示意图。如图1所示，其主要包括:
[0021]传感器单元100、车辆电子控制单元E⑶111、加速单元106、制动单元107、电机控制器109与轮毂电机110 ；
[0022]其中，所述传感器单元100，用于采集车辆的车速、轮速、横摆角速度、侧向加速度与方向盘转角信息；
[0023]所述加速模块106、用于发出加速信号控制所述车辆加速行驶；
[0024]所述制动模块107，用于发出制动信号控制所述车辆慢速行驶；
[0025]所述车辆ECU单元111，用于根据所述传感器单元100采集到的信息，以及加速单元106与制动单元107发出的信号，并基于二自由度转向动力学模型来计算预期的横摆角速度；再根据所述预期的横摆角速度与传感器单元采集到的实际横摆角速度之间的差值来计算车辆当前时刻所需要的横摆力矩；
[0026]所述电机控制器109，用于根据所述车辆ECU单元111计算到的横摆力矩来对所述轮毂电机110进行控制，从而控制各个车轮的滑移率。
[0027]进一步的，所述传感器单元100包括:方向盘转角传感器103、轮速传感器101、车速传感器102、横摆角速度传感器105及侧向加速度传感器104。
[0028]进一步的，所述二自由度转向动力学模型包括:
[0029]
【权利要求】
1.一种电动汽车的车身稳定控制系统，其特征在于，该系统包括:传感器单元、车辆电子控制单元ECU、加速单元、制动单元、电机控制器与轮毂电机； 其中，所述传感器单元，用于采集车辆的车速、轮速、横摆角速度、侧向加速度与方向盘转角信息； 所述加速模块、用于发出加速信号控制所述车辆加速行驶； 所述制动模块，用于发出制动信号控制所述车辆慢速行驶； 所述车辆ECU单元，用于根据所述传感器单元采集到的信息，以及加速单元与制动单元发出的信号，并基于二自由度转向动力学模型来计算预期的横摆角速度；再根据所述预期的横摆角速度与传感器单元采集到的实际横摆角速度之间的差值来计算车辆当前时刻所需要的横摆力矩； 所述电机控制器，用于根据所述车辆ECU单元计算到的横摆力矩来对所述轮毂电机进行控制，从而控制各个车轮的滑移率。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器单元包括: 方向盘转角传感器、轮速传感器、车速传感器、横摆角速度传感器及侧向加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二自由度转向动力学模型包括:
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述电机控制器，还用于根据所述车辆ECU单元的指令，当车辆转向不足时，增加内侧后轮轮毂电机的制动力；当车辆转向过度，增加外侧前轮轮毂电机的制动力并减小汽车的速度；以及当车辆在在附着系数低于阈值的路面上行驶时，减小制动力较大一侧轮毂电机的制动力。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括:驾驶控制台，用于在所述电机控制器对轮毂电机进行控制时，所述车辆ECU单元通过所述驾驶控制台告知驾驶 员正进行车身稳定控制。
【文档编号】B60L15/28GK103935265SQ201410172290
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】吴刚, 石春, 王江安, 秦琳琳, 毛俊鑫 申请人:吴刚, 石春, 王江安, 秦琳琳