雙輪驅動系統差速控制方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙輪驅動系統差速控制方法及系統，其中方法包括以下步驟：采集踏板輸入指令，并根據踏板輸入指令計算輸入轉矩指令；根據速度傳感器反饋的轉速信號計算車體前進標志位；根據輸入轉矩指令、標志位以及反饋的實際轉矩，計算轉矩給定參考值；根據轉矩給定參考值計算判斷標志；根據判斷標識計算轉矩增量，以增加或者減小驅動扭矩；根據轉矩增量計算轉矩給定計算值，并根據該轉矩給定計算值和驅動力矩限制，確定轉矩給定目標值；將轉矩給定目標值輸出給電機及其控制器，以驅動相應的驅動輪。本發明可使車體在各種工況下，無需轉向信號，就可以控制車體運行至最佳狀態，實現車體運行過程中的良好操縱性和高可靠性。
【專利說明】雙輪驅動系統差速控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動汽車驅動系統及電子差速領域，尤其涉及一種雙輪驅動系統差速控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]與傳統內燃機車相比，電動汽車采用電機作為驅動源，驅動輪主要的運行情況(驅動力矩和輪速)都很容易通過檢測的電機電流和旋變所測的電機轉速得到，這使得電動汽車擁有迅速且精準的轉矩響應，但是傳統電動汽車采用“電機+變速箱+機械差速”驅動方式，不僅機械結構復雜，更重要是，不是采用直驅而采用變速箱和機械差速，不能發揮電動汽車迅速且精準的轉矩響應的優勢，輪邊/輪轂電機驅動則采用“電機+電子差速器”驅動方式，充分了直驅的優勢，各驅動輪的驅動力矩和制動力矩都能獨立且隨電機運行情況(電流)自適應調節。
[0003]另一方面，傳統的電子差速系統都是基于轉向角然后輸出轉矩或轉速的運行模式，但是實際車體運行過程中，由于路況條件變化不一，車體不僅在有轉向時需要差速，其他路況(比如路面凹凸不平、光滑程度不一)時也需要差速，但是若此時沒有轉向信號，即駕駛員想讓車體直行，傳統模式下的電子差速則實行的是等速而非差速運行，以致造成車體彎行，由此產生誤操作，這使得傳統電子差速適應性差。
[0004]為了克服上述電子差速系統適應性差的缺陷，本專利中提出了一套基于最佳滑移率的自適應性電子差速控制策略，能根據路面工況及車體運行狀態自行調節各驅動輪轉速，不需要轉向信號，即能實現自適應差速控制，具有很好工程實用價值。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中電子差速系統都是基于轉向角然后輸出轉矩或轉速的運行模式，在沒有轉向信號的情況下，無法實現自適應差速控制的缺陷，提供一種自適應性電子差速控制策略，能根據路面工況及車體運行狀態自行調節各驅動輪轉速，不需要轉向信號，即能實現自適應差速控制的雙輪驅動系統差速控制方法及系統。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]提供一種雙輪驅動系統差速控制方法，包括以下步驟:
[0008]采集踏板輸入指令，并根據踏板輸入指令計算輸入轉矩指令；
[0009]根據速度傳感器反饋的轉速信號計算車體前進標志位，該標志位用于標識車體是否運動；
[0010]根據輸入轉矩指令、標志位以及反饋的實際轉矩，計算轉矩給定參考值；
[0011]根據轉矩給定參考值計算判斷標志，該判斷標識用于判斷輪胎模型的滑移率曲線是否處于極點處；
[0012]根據判斷標識計算轉矩增量，以增加或者減小驅動扭矩，使車體始終工作在最佳滑移率范圍內，最佳滑移率根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到；
[0013]根據轉矩增量計算轉矩給定計算值，并根據該轉矩給定計算值和驅動力矩限制，確定轉矩給定目標值；其中，驅動力矩限制根據車體運行加速度和滾動摩擦系數計算獲得，車體運行加速度根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到；
[0014]將轉矩給定目標值輸出給電機及其控制器，以驅動相應的驅動輪。
[0015]本發明所述的方法中，k-Td時刻，k為整數，Td為掃描周期，車體速度v(k)=
0.5.(W1 (k) +w2 (k)).r, W1 (k)和w2 (k)為兩驅動電機的轉速,r為車輪的輪胎半徑,滑移率
【權利要求】
1.一種雙輪驅動系統差速控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 采集踏板輸入指令，根據速度傳感器反饋的轉速信號計算車體前進標志位，該標志位用于標識車體是否運動； 根據踏板輸入指令、標志位以及反饋的實際轉矩，計算轉矩給定參考值； 根據轉矩給定參考值計算判斷標志，該判斷標識用于判斷輪胎模型的滑移率曲線是否處于極點處； 根據判斷標識計算轉矩增量，以增加或者減小驅動扭矩，使車體始終工作在最佳滑移率范圍內，最佳滑移率根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到； 根據轉矩增量計算轉矩給定計算值，并根據該轉矩給定計算值和驅動力矩限制，確定轉矩給定目標值；其中，驅動力矩限制根據車體運行加速度和滾動摩擦系數計算獲得，車體運行加速度根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到； 將轉矩給定目標值輸出給電機及其控制器，以驅動相應的驅動輪。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，k.Td時刻，k為整數，Td為掃描周期，車體速度V (k) = 0.5.(W1 (k) +W2 (k)) TjW1 (k)和w2 (k)為兩驅動電機的轉速,r為車輪的輪胎半徑，滑移率
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當檢測到s(k)-r^k+ixo時，取ATm (k+1) =K ;當檢測到 s (k).T*m(k+1)>0 時,取 Δ Tm (k+1) =_K ;當檢測到 s (k).T*m(k+1)=0時，取Λ Tm (k+1) =0，其中，K為模糊給定量。
4.根據權利要求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.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，還包括步驟: 計算(k+1).Td時刻的輔助防滑起動標志位sign (k+1),當Tm (k)≤-β.Tmax (k+1),取 sign (k+1) =-1 ;當 Tm (k) ( β.Tmax (k+1) | ,取 sign (k+1) =0,其中 β 為 0.8 ~I 之間的設定值；當 Tm(k) ^ β.|Tmax(k+l) I,取 sign(k+l)=l。
6.一種雙輪驅動系統差速控制系統，其特征在于，包括: 踏板指令采集模塊，用于采集踏板輸入指令； 輸入轉矩指令計算模塊，用于根據踏板輸入指令計算輸入轉矩指令； 標志位計算模塊，用于根據速度傳感器反饋的轉速信號計算車體前進標志位，該標志位用于標識車體是否運動； 轉矩給定參考值計算模塊，用于根據輸入轉矩指令、標志位以及反饋的實際轉矩，計算轉矩給定參考值； 判斷標志計算模塊，用于根據轉矩給定參考值計算判斷標志，該判斷標識用于判斷輪胎模型的滑移率曲線是否處于極點處； 轉矩增量計算模塊，用于根據判斷標識計算轉矩增量，以增加或者減小驅動扭矩，使車體始終工作在最佳滑移率范圍內，最佳滑移率根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到； 轉矩給定目標值確定模塊，用于根據轉矩增量計算轉矩給定計算值，并根據該轉矩給定計算值和驅動力矩限制，確定轉矩給定目標值；其中，驅動力矩限制根據車體運行加速度和滾動摩擦系數計算獲得，車體運行加速度根據電機及控制器反饋的實際轉速和轉矩計算得到； 轉矩給定目標值輸出模塊，用于將轉矩給定目標值輸出給電機及其控制器，以驅動相應的驅動輪。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，該系統還包括: 輔助防滑起動標志位計算模塊，用于計算(k+1) ^Td時刻的輔助防滑起動標志位sign (k+1),當 Tm (k)≤-β.| Tmax (k+1) |,取 sign (k+1) =_1 ;當 I Tm (k) | ( β.| Tmax (k+1) |,取sign (k+1) =0,其中β為0.8~I之間的設定值；當Tm (k)≥β.Tmax (k+1) |，取sign(k+1)=10
【文檔編號】B60L15/32GK103661001SQ201310669209
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】王鵬程, 周佳 申請人:武漢新能車橋技術發展有限公司