[发明专利]一种分布式驱动电动汽车的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车的控制领域，尤其涉及对分布式驱动电动汽车的控制方法。

背景技术

面对全球范围内日益严峻的能源形势和环保压力，近年来，电动汽车逐渐兴起并成为汽车发展的一大趋势。

分布式驱动电动汽车的驱动系统如图1所示，其动力电池1通过四个逆变器2与设置在四个车轮3上的四个轮毂电机4连接，并为轮毂电机4驱动车轮3转动提供电力。在分布式电动汽车行驶过程中，整车控制器5根据检测到的车辆状态通过逆变器2向轮毂电机4发出控制指令，并由轮毂电机4向车轮3施加驱动扭矩，使车轮3转动。由于分布式驱动电动汽车上没有装配离合器、变速器、传动轴、轴间限滑差速器和轮间差速器等传统的机械传动总成，车轮之间也没有刚性连接，且四个车轮依靠整车控制器直接向轮毂电机分配转矩而独立驱动，故当该分布式驱动电动汽车在对开路面上加速行驶时，一旦该对开路面的一侧路面的附着系数过低，该电动汽车位于该低附着路面上的车轮易发生滑转。如图2所示，当车轮的滑转率大于20％时，电动汽车进入滑转非稳定区，导致车轮与路面之间附着系数降低，尤其是车轮与路面之间的横向附着系数急剧下降，进而导致电动汽车发生横摆，使电动汽车的行驶稳定性遭到破坏。

发明内容

为避免电动汽车在对开路面上行驶时，因对开路面的一侧路面附着系数过低而导致电动汽车的车轮发生滑转，电动汽车发生横摆而不稳定，本发明提出一种分布式驱动电动汽车的控制方法，所述电动汽车的整车控制器采集所述电动汽车的车速v、四个车轮的转速ω，并分别计算出所述四个车轮的滑转率λ；

当所述四个车轮中有车轮W_i发生滑转，且该滑转车轮W_i的滑转率λ_i大于滑转控制目标值λ₀时，所述整车控制器采用PID闭环控制对所述滑转车轮W_i的驱动转矩进行调节，使所述滑转车轮W_i的滑转率λ_i趋近所述滑转控制目标值λ₀，并对该滑转车轮W_i的同轴车轮W_i'的转速ω_i'进行调节，使该同轴车轮W_i'的转速ω_i'与所述滑转车轮W_i的转速ω_i相等；

当所述四个车轮的滑转率λ均不大于所述滑转控制目标值λ₀时，所述整车控制器根据驾驶员的驾驶要求采用相应的控制模式对所述电动汽车进行控制。

采用本发明控制方法对行驶在对开路面上的电动汽车进行稳定性控制时，通过PID闭环控制使电动汽车可能发生滑转的车轮的滑转率趋近与滑转控制目标值，避免车轮发生严重滑转，减少了电动汽车的无偿能耗，减轻了车轮轮胎的磨损，避免电动汽车因产生的横摆力矩过大而发生跑偏和/或侧滑现象，从而提高了电动汽车在对开路面上的行驶稳定性。

优选地，所述PID闭环控制以所述滑转控制目标值λ₀与所述滑转车轮W_i的滑转率λ_i之间的偏差作为PID控制器的输入，并以该PID控制器的输出作为驱动所述滑转车轮W_i的轮毂电机的电机负荷对驱动所述滑转车轮W_i转动的电机转矩T_i进行调节。

优选地，所述滑转控制目标值的取值范围为0.15～0.2。进一步地，所述滑转控制目标值为0.2。这样，可使电动汽车的滑转率处于稳定区内，避免电动汽车因滑转控制目标值过高而导致行驶稳定性降低。

优选地，在对所述滑转车轮W_i的同轴车轮W_i'的转速ω_i'进行调节时，所述整车控制器对所述电动汽车的四个车轮的转速ω及所述电动汽车的车速v进行实时采集，并实时计算出所述电动汽车的四个车轮的滑转率λ。

优选地，所述整车控制器通过车轮转速传感器采集所述电动汽车的四个车轮的转速ω，并通过GPS采集所述电动汽车的车速v。这样，整车控制器采集到的数据精度较高，进而提高其对电动汽车的控制精度。

附图说明

图1为现有的分布式电动汽车的驱动系统示意图；

图2为附着系数与滑移率之间的关系示意图；

图3为本发明控制方法的流程图；

图4为PID控制器对单个滑转轮的滑转率进行调节的示意图；