CN104494585B - 电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法 - Google Patents

电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，包括步骤：各传感器实时采集信号；电机控制器接收到刹车踏板传感器信号时实时判断车速：若刹车踏板踩下时车速≤30KM/h，则采用常规液压制动；若车速＞30KM/h，且左右前轮和/或左右后轮的载荷不同时，电机控制器相应增大载荷大的车轮电机的制动力；若左右前轮的制动力不相等度大于20%时电机控制器则又控制左右前轮的电机制动力相同；若左右后轮的制动力不相等度大于24%时电机控制器则又控制左右后轮的电机制动力相同。本发明能够保证电动汽车在倾斜路面行驶或转弯时，合理调节分配左右两侧车轮的电制动力，以有效保障行车安全。

Description

电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法
技术领域
本发明涉及汽车制动技术领域，具体涉及一种电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法。
背景技术
常规汽车的制动系统主要由液压系统及机械摩擦装置组成，驾驶员通过刹车踏板控制制动主缸内的油压，制动主缸与各车轮处的制动轮缸相通，当制动轮缸内的油压升高后对机械摩擦装置产生压紧力使其对车轮进行制动，一般情况下四个制动轮缸内的压力与制动主缸相同，也即四轮的制动力相同，而且，采用燃油的汽车由于液压管路和液压控制阀的结构相对复杂，不适合于实时对两侧车轮的制动力进行分配。当前，电动汽车的使用日益普遍，电机汽车的车轮电机通常安装于车轮处，车轮电机既用作驱动又用作制动，其对驱动、制动的切换及制动力的调节较之于液压系统更为方便快捷，并且，电动汽车仍然保留有液压制动系统。
目前，安装有感载比例阀的汽车，其可根据汽车前后的不同载重情况相应调节前、后轮之间的制动力分配关系，然而，其左右两侧的一对车轮之间的制动力却仍然始终保持相同，也即其不能根据实际情况对左右两侧车轮的制动力实时进行调节。
电动汽车在行驶过程中，经常会遇到倾斜路面和转弯等路况，当汽车在沿倾斜路面上行驶或者当汽车转弯时，由于汽车重心偏离汽车的中轴线，使得汽车左右两侧的车轮上分配到的重量不同，当地面摩擦系数为定值时，地面对左右两侧的车轮能提供的最大摩擦力也不同，此时，根据两侧车轮上不同的载荷分配对左右两侧车轮提供不同的制动力，以提高制动效率、保证汽车在更短的时间内停车并且防止因汽车因一侧的制动力分配过大使车轮抱死，保障汽车在沿倾斜路面上行驶或汽车转弯时的行车安全，显得十分必要。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术中的问题，提供一种能够保证电动汽车在倾斜路面行驶或转弯时合理分配车轮制动力从而保障行车安全的电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法。
本发明的技术方案是：本发明的电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，其特征在于：其所使用的装置包括左前轮速度传感器、左前轮载荷传感器、左前轮电机、左后轮速度传感器、左后轮载荷传感器、左后轮电机、右前轮速度传感器、右前轮载荷传感器、右前轮电机、右后轮速度传感器、右后轮载荷传感器、右后轮电机、刹车踏板传感器以及电机控制器；
各车轮的速度传感器和载荷传感器用于采集相应车轮的速度和载荷信号并传输给电机控制器；
刹车踏板传感器用于向电机控制器传输刹车信号；
各车轮电机与电机控制器电连接并受电机控制器控制；
电机控制器具有制动电流检测模块，用于实时检测各车轮的制动电流；
电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，包括以下步骤：
①各传感器实时采集信号：设于4个车轮上的速度传感器和载荷传感器分别实时采集相应车轮的速度和载荷信息并上传给电机控制器；
②电机控制器接收到刹车踏板传感器信号时进行车速判断：电机控制器实时接收设于4个车轮上的速度传感器上传的车速信号，判断车速是否大于30KM/h；当刹车踏板踩下时若车速≤30KM/h，则进入步骤③；当刹车踏板踩下时若车速＞30KM/h，则进入步骤④；
③电动汽车采用常规液压制动；
④电机控制器实时比较左前轮和右前轮以及左后轮和右后轮的载荷并检测各车轮的制动电流：若左前轮和右前轮的载荷相同，由电机控制器控制左前轮电机和右前轮电机输出同样的电制动力；若左后轮和右后轮的载荷相同，由电机控制器控制左后轮电机和右后轮电机输出同样的电制动力；若左前轮和右前轮的载荷不同，则进入步骤⑤；若左后轮和右后轮的载荷不同，则进入步骤⑥；
⑤电机控制器控制增大载荷大的一侧的前轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；同时，电机控制器根据公式：
，分别计算左前轮和右前轮的车轮电机的电制动力F，式中为车轮电机的转矩常数， I为制动电流，为车轮半径；
然后，电机控制器根据公式：
，实时计算两侧前轮的制动力不相等度，
式中为两侧前轮中电制动力的较大值，为两侧前轮中电制动力的较小值；
若两侧前轮的，则电机控制器控制两侧前轮的制动力相同；
⑥电机控制器控制增大载荷大的一侧的后轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；采用与步骤⑤相同的方法
实时计算两侧后轮的制动力不相等度，
若两侧后轮的，则电机控制器控制两侧后轮的制动力相同。
进一步优选的方案是：前述的步骤⑤和步骤⑥中，电机控制器控制增大载荷大的一侧的车轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；并且使两侧车轮制动力之比与两侧车轮处的载荷之比相等。
本发明具有积极的效果：本发明的电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，能够保证电动汽车在倾斜路面行驶或转弯时，根据左右两侧前轮和/或左右两侧后轮的载荷情况，合理调节分配左右两侧车轮制动力，并且能够有效防止电动汽车两侧因制动力相差过大出现跑偏、甩尾等不稳定状态，从而有效保障行车安全。
附图说明
图1为本发明所采用的装置的结构示意图；
图2为本发明的一种工作流程图；
图3为本发明的优选的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1，本实施例的电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，其所使用的装置主要由左前轮速度传感器、左前轮载荷传感器、左前轮电机、左后轮速度传感器、左后轮载荷传感器、左后轮电机、右前轮速度传感器、右前轮载荷传感器、右前轮电机、右后轮速度传感器、右后轮载荷传感器、右后轮电机、刹车踏板传感器以及电机控制器组成。
各车轮的速度传感器和载荷传感器用于采集相应车轮的速度和载荷信号并传输给电机控制器；刹车踏板传感器用于向电机控制器传输刹车信号；各车轮电机与电机控制器电连接并受电机控制器控制。电机控制器具有制动电流检测模块，用于实时检测各车轮电机的制动电流。
见图2，本实施例的电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，主要包括以下步骤：
①各传感器实时采集信号：设于4个车轮上的速度传感器和载荷传感器分别实时采集相应车轮的速度和载荷信息并上传给电机控制器；
②电机控制器接收到刹车踏板传感器信号时进行车速判断：电机控制器实时接收设于4个车轮上的速度传感器上传的车速信号，判断车速是否大于30KM/h；当刹车踏板踩下时若车速≤30KM/h，则进入步骤③；当刹车踏板踩下时若车速＞30KM/h，则进入步骤④；
③电动汽车采用常规液压制动；
④电机控制器实时比较左前轮和右前轮以及左后轮和右后轮的载荷并检测各车轮电机的制动电流：若左前轮和右前轮的载荷相同，由电机控制器控制左前轮电机和右前轮电机输出同样的电制动力；若左后轮和右后轮的载荷相同，由电机控制器控制左后轮电机和右后轮电机输出同样的电制动力；若左前轮和右前轮的载荷不同，则进入步骤⑤；若左后轮和右后轮的载荷不同，则进入步骤⑥；
⑤电机控制器控制增大载荷大的一侧的前轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；同时，电机控制器根据公式：
，分别计算左前轮和右前轮的车轮电机的电制动力F，式中为车轮电机的转矩常数， I为制动电流，为车轮半径；
然后，电机控制器根据公式：
，
实时计算两侧前轮的制动力不相等度，
式中为两侧前轮中电制动力的较大值，为两侧前轮中电制动力的较小值；
若两侧前轮的，则电机控制器控制两侧前轮的制动力相同。
由于与为定值，制动力不相等度的公式也可以转变成，其中为两侧车轮的电机制动电流中的较大值，为两侧车轮的电机制动电流中的较小值。
⑥电机控制器控制增大载荷大的一侧的后轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；采用与步骤⑤相同的方法实时计算两侧后轮的制动力不相等度，若两侧后轮的，则电机控制器控制两侧后轮的制动力相同。
若两侧前轮的或两侧后轮的时，由于汽车两侧的制动力相差过大会出现制动跑偏的情况，甚至汽车行驶时会出现甩尾等不稳定状态；因而此时电机控制器不再根据两侧前轮和/或两侧后轮的载荷不同调整其电机制动力，而是将其重新调整为两侧前轮或后轮的电制动力相同，以防止汽车发生安全事故。
见图3，优选的方案是，前述的步骤⑤和步骤⑥中，电机控制器控制增大载荷大的一侧的车轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；甚至使两侧车轮制动力之比与两侧车轮处的载荷之比相等。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，其特征在于：其所使用的装置包括左前轮速度传感器、左前轮载荷传感器、左前轮电机、左后轮速度传感器、左后轮载荷传感器、左后轮电机、右前轮速度传感器、右前轮载荷传感器、右前轮电机、右后轮速度传感器、右后轮载荷传感器、右后轮电机、刹车踏板传感器以及电机控制器；
各车轮的速度传感器和载荷传感器用于采集相应车轮的速度和载荷信号并传输给电机控制器；
刹车踏板传感器用于向电机控制器传输刹车信号；
各车轮电机与电机控制器电连接并受电机控制器控制；
电机控制器具有制动电流检测模块，用于实时检测各车轮电机的制动电流；
电动汽车两侧车轮制动力分配控制方法，包括以下步骤：
①各传感器实时采集信号：设于4个车轮上的速度传感器和载荷传感器分别实时采集相应车轮的速度和载荷信息并上传给电机控制器；
②电机控制器接收到刹车踏板传感器信号时进行车速判断：电机控制器实时接收设于4个车轮上的速度传感器上传的车速信号，判断车速是否大于30KM/h；当刹车踏板踩下时若车速≤30KM/h，则进入步骤③；当刹车踏板踩下时若车速＞30KM/h，则进入步骤④；
③电动汽车采用常规液压制动；
④电机控制器实时比较左前轮和右前轮以及左后轮和右后轮的载荷并检测各车轮电机的制动电流：若左前轮和右前轮的载荷相同，由电机控制器控制左前轮电机和右前轮电机输出同样的电制动力；若左后轮和右后轮的载荷相同，由电机控制器控制左后轮电机和右后轮电机输出同样的电制动力；若左前轮和右前轮的载荷不同，则进入步骤⑤；若左后轮和右后轮的载荷不同，则进入步骤⑥；
⑤电机控制器控制增大载荷大的一侧的前轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；同时，电机控制器根据公式：
，分别计算左前轮和右前轮的车轮电机的电制动力F，式中为车轮电机的转矩常数， I为制动电流，为车轮半径；
然后，电机控制器根据公式：
，
实时计算两侧前轮的制动力不相等度，
式中为两侧前轮中电制动力的较大值，为两侧前轮中电制动力的较小值；
若两侧前轮的，则电机控制器控制两侧前轮的制动力相同；
⑥电机控制器控制增大载荷大的一侧的后轮电机的制动电流以相应增大其电机的制动力；采用与步骤⑤相同的方法实时计算两侧后轮的制动力不相等度，若两侧后轮的，则电机控制器控制两侧后轮的制动力相同。
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