[发明专利]一种分布式驱动电动汽车电机相位控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种分布式驱动电动汽车电机转子相位控制系统及方法，属于电机控制技术领域。该控制系统主要包括相位差计算器、速度计算器、控制判断器、控制选择器、相位差控制器、逻辑控制器。首先通过控制判断器确定该控制系统起作用的时刻；通过相位差计算器计算出同轴左右车轮电机转子的相对位置差值与速度计算器获得的同轴两侧电机速度关系，控制选择器选择要控制的电机；将相位差值通过相位差控制器转换成控制电机的逻辑控制信号与其他的控制信号共同控制电机，最终消除两电机的相对位置差值。本发明可以很好的修正分布式驱动电动汽车同轴左右轮电机转子的相对位置差，提高汽车直线行驶操纵性能。

技术领域

本发明涉及电动汽车电机控制系统领域，尤其涉及分布式驱动电动汽车电机相位控制系统及方法。

背景技术

分布式驱动电动汽车去除了传统的内燃机和复杂的动力传动结构，用动力电池和电动机取而代之。分布式驱动电动汽车将电动机分置于四个车轮上，使其动力传动系统变得更加简单，传递效率更高。然而，分置在四个车轮上的电机很难保证输出转矩相同，如果在直线行驶时，同轴两车轮的电机输出的转矩不相同，将对汽车直线行驶稳定性造成的影响。

电动机的转子所处的位置不同，电动机输出的转矩大小将有所不同。如果分布式电动汽车左右轮电机的转子位置不相同，存在一定的相位角度差值，就会造成在同一时刻车轮输出的转矩不相同。这种相位角度差值的存在会影响汽车的操纵稳定性，汽车在直线行驶过程中容易出现跑偏现象。目前，并没有对由于同轴车轮电机转子相对位置不同而产生不同的转矩这方面的研究，更没有解决相应问题的有效方法。因此，基于此种情况本发明提出了一种分布式驱动电动汽车电机相位控制系统及方法，这种控制系统可以很好的修正分布式驱动电动汽车左右电机间的相位角度差值，提高汽车的直线行驶的操纵稳定性。

发明内容

本发明的目的在于解决由于分布式驱动电动汽车同轴左右车轮电机相位角度差值的存在导致汽车同轴左右车轮的转矩不相同，在直线行驶过程中发生跑偏现象的问题，提出了一种分布式驱动电动汽车电机相位控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种分布式驱动电动汽车电机相位控制系统包括相位差计算器、速度计算器、控制判断器、控制选择器、相位差控制器、逻辑控制器。

相位差计算器从同轴左右轮电机中分别获取电机定子和转子的位置关系，通过比较两个电机，确定左右两电机同一时刻的转子相对位置关系。经计算所得到的相位角度差值的范围为：

其中，θ为两驱动电机的相位角度差值范围，“+”表示左车轮电机转子位置超前右车轮电机转子位置，“-”表示左车轮电机转子位置滞后右车轮电机转子位置，m为电机的相数，N_r为电机转子齿极数。

速度计算器从车轮中获得左右两电机的转速，通过比较确定两电机的转速关系。

控制判断器确定所述控制系统起作用的时刻，通过方向盘转角判断驾驶员的操纵意图，当汽车进入到直线行驶时，对同轴左右驱动电机的相位差进行调节。汽车在直线行驶时，也会对会方向盘进行小转角的修正，该控制系统将忽略这种小转角的修正，认为汽车仍为直线行驶。

控制选择器通过相位差计算器和速度计算器所提供的左右轮驱动电机相位差信号和转速信号，选择控制的驱动电机。

左右轮电机调节的关系如下所示：

(1)若两车轮电机转速相同，不调节；

(2)若左车轮电机转速大于右车轮电机转速，且左车轮电机相位超前，左轮减速；

(3)若左车轮电机转速大于右车轮电机转速，且右车轮电机相位超前，不调节；

(4)若右车轮电机转速大于左车轮电机转速，且右车轮电机相位超前，右轮减速；