[发明专利]电动车辆及其主动安全控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种电动车辆及其主动安全控制系统和方法，其中主动安全控制系统包括：四个车轮；四个变速器；四个独立控制的电机；轮速检测模块；四个液压制动器；方向盘转角传感器；偏航率传感器模组；电池包；电机控制器；主动安全控制器，主动安全控制器在电动车辆发生侧滑且处于侧滑极限区间之前利用四个电机的驱动力矩对电动车辆进行横摆控制，在电动车辆处于所述侧滑极限区间时同时利用四个电机的驱动力矩和回馈制动力矩、四个液压制动器的制动力矩对电动车辆进行横摆控制。该电动车辆的主动安全控制系统可解决全轮驱动电动汽车的车身动态控制问题和液压电子稳定控制系统存在的响应速度慢的问题，并且可大大提升车辆的操稳性和安全性。

技术领域

本发明涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电动车辆的主动安全控制系统、一种电动车辆的主动安全控制方法以及一种电动车辆。

背景技术

ESP(Electronic Stability Program，电子车辆稳定控制系统)是一种能够在极限工况下帮助驾驶员保持车辆稳定的汽车电子控制系统。通常它由传感器系统(包括方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、轮速传感器)、液压执行系统以及ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)组成。ESP的基本原理是根据驾驶员的操纵意图，通过对处于临界稳定状态的汽车实施纵向动力学控制(间接的侧向力控制)，从而避免车辆进入不可控的非稳定状态，同时也力争保证车辆在极限工况下的操纵特性与日常驾驶线性区工况下相一致，使驾驶员可赖其以往线性区的驾驶经验对车辆进行操作，达到控制车辆的目的。

目前在传统车辆上，液压制动系统是必不可少的，因此目前车辆上的ESP是在液压制动的基础上实现对车辆的稳定控制，但是，液压制动系统较为复杂，并且响应较慢，影响车辆驾驶的安全性。

发明内容

本申请是基于发明人对以下问题的认识和研究做出的：

相关技术中提出了一种汽车电子稳定控制系统，其包括：若干车轮、若干传感器、电源、控制单元，所述的传感器将感应到的信号发送给控制单元，该系统还包括与车轮集成在一起的轮边电机，所述轮边电机与电源通过动力线连接、所述的控制单元发送控制信号给轮边电机。该方案利用轮边电机的制动功能来替代原来的液压制动执行系统，达到ESP的控制效果。

由此可知，全轮驱动的电动汽车可以利用电机的制动回馈特性进行横摆力矩控制，可以取代液压ESP的作用。但是，电动汽车的高续航里程、高性能要求导致整车质量、整车转动惯量也越来越大，与车轮集成在一起的轮毂电机由于布置空间的限制，无法提供足够的再生制动力，因而在主动控制横摆力矩的提供上存在天然劣势；并且从整车动力学角度来看，相关技术中的汽车电子稳定控制系统只能从制动的角度对车辆进行横摆控制，车辆的操稳性能并不理想，降低了车辆的安全性。

同时，电动汽车在利用电机的制动回馈特性时还有一些限制，例如电池容量过高无法进行制动回馈，或者电机由于自身特性导致低转速和高转速时的回馈能力有限等，这些情况会导致电机无法对车辆的制动要求做出及时、有力的响应，从而导致车辆的行驶状态持续恶化，使车辆进入不可控的非稳定状态，从一定程度上影响车辆驾驶的安全性。

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动车辆的主动安全控制系统，以解决全轮驱动电动汽车的车身动态控制问题和液压电子稳定控制系统存在的响应速度慢的问题，并且可大大提升车辆的操稳性和安全性。

本发明的第二个目的在于提出一种电动车辆。本发明的第三个目的在于提出一种电动车辆的主动安全控制方法。