[发明专利]电动车辆及其主动安全控制系统和方法

权利要求书

1.一种电动车辆的主动安全控制系统，包括：四个车轮、四个液压制动器、电池包和电机控制器，其中，每个所述液压制动器对应每个车轮设置，其特征在于，还包括：

四个独立控制的电机，每个所述电机对应每个所述车轮设置；

轮速检测模块，所述轮速检测模块用于检测所述电动车辆的轮速以生成轮速信号；

方向盘转角传感器；

偏航率传感器模组；

主动安全控制器，所述主动安全控制器与所述电机控制器之间进行相互通信，并与所述方向盘转角传感器和所述偏航率传感器模组进行通信，以及通过制动管路与每个所述液压制动器相连，所述主动安全控制器接收所述轮速检测模块发送的所述轮速信号、所述方向盘转角传感器和所述偏航率传感器模组发送的所述电动车辆的状态信息，并根据所述轮速信号、所述电动车辆的状态信息、所述电池包的状态信息以及所述四个电机的状态信息对所述四个液压制动器进行控制和通过所述电机控制器对所述四个电机进行控制，以在所述电动车辆发生侧滑且处于侧滑极限区间之前利用所述四个电机的驱动力矩对所述电动车辆进行横摆控制，在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时同时利用所述四个电机的驱动力矩和回馈制动力矩、所述四个液压制动器的制动力矩对所述电动车辆进行横摆控制，

其中，所述电机控制器通过高压线与所述电池包和所述四个电机分别相连。

2.如权利要求1所述的电动车辆的主动安全控制系统，其特征在于，所述轮速检测模块包括四个轮速传感器和/或四个旋变传感器，其中，每个所述轮速传感器对应每个所述车轮设置，每个所述旋变传感器对应每个所述电机设置。

3.如权利要求1或2所述的电动车辆的主动安全控制系统，其特征在于，所述偏航率传感器模组包括横摆角速度传感器、纵向加速度传感器和侧向加速度传感器。

4.如权利要求3所述的电动车辆的主动安全控制系统，其特征在于，在所述电动车辆行驶过程中，所述主动安全控制器根据所述方向盘转角传感器检测的方向盘转角信号、所述纵向加速度传感器检测的纵向加速度和所述轮速信号实时计算所述电动车辆的目标横摆角速度，并将所述目标横摆角速度与所述横摆角速度传感器检测的所述电动车辆的实际横摆角速度进行比较以获得横摆角速度差值△ψ′，同时所述主动安全控制器根据所述轮速信号、所述方向盘转角信号、所述纵向加速度、所述电动车辆的实际横摆角速度和所述侧向加速度传感器检测的所述电动车辆的侧向加速度计算所述电动车辆的后轴侧偏角，以及所述主动安全控制器根据所述目标横摆角速度和所述电动车辆的实际横摆角速度通过利用所述电动车辆的整车转动惯量以实时计算所述电动车辆的目标横摆力矩与实际横摆力矩之间的横摆力矩差值△M，其中，

当所述横摆角速度差值△ψ′大于第一预设角速度且小于等于第二预设角速度或者所述后轴侧偏角大于第一预设角度且小于等于第二预设角度时，所述主动安全控制器判断所述电动车辆发生侧滑且处于侧滑极限区间之前；

当所述横摆角速度差值△ψ′大于所述第二预设角速度或者所述后轴侧偏角大于所述第二预设角度时，所述主动安全控制器判断所述电动车辆处于所述侧滑极限区间。

5.如权利要求4所述的电动车辆的主动安全控制系统，其特征在于，

当所述主动安全控制器利用所述四个电机的驱动力矩对所述电动车辆进行横摆控制时，所述主动安全控制器通过利用整车动力学模型和轮胎模型，根据所述电动车辆在当前状态下所述四个车轮的驱动力矩计算得到第一反向横摆力矩，并根据所述第一反向横摆力矩对所述电动车辆进行横摆控制以校正所述电动车辆的姿态，其中，所述四个车轮的驱动力矩根据所述四个电机的驱动力矩得到；

当所述主动安全控制器同时利用所述四个电机的驱动力矩和回馈制动力矩、所述四个液压制动器的制动力矩对所述电动车辆进行横摆控制时，所述主动安全控制器通过利用所述整车动力学模型和所述轮胎模型，根据所述电动车辆在当前状态下所述四个车轮的驱动力矩和制动力矩计算得到第二反向横摆力矩以抵消所述横摆力矩差值△M，以使所述电动车辆进入稳定状态，其中，所述四个车轮的制动力矩根据所述四个电机的回馈制动力矩和所述四个液压制动器的制动力矩得到，所述四个车轮的驱动力矩根据所述四个电机的驱动力矩得到。