CN104553882A - 一种多轮独立驱动电动车电机故障处理方法 - Google Patents

Abstract

一种多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，包括以下步骤：S1、判断故障电机是否位于车辆同侧，若是则进行同侧电机故障处理；若否则进行异侧电机故障处理；S2、判断车速处于高速区还是低速区；S3、若处于低速区，则进行同侧电机故障动力补偿控制；S4、若处于高速区，则进行同侧电机故障稳定性控制；S5、判断车辆两侧故障电机的数目是否相同；如果相同则执行步骤S6；否则执行步骤S9；S6、判断车速处于高速区还是低速区；S7、如果处于低速区，则进行异侧电机故障动力补偿控制；S8、如果处于高速区，则进行异侧驱动电机故障稳定性控制；S9、对车辆两侧故障电机数作差，等效成同侧电机故障处理，跳转到步骤S2；本发明提高了整车的安全性、可靠性。

Description

一种多轮独立驱动电动车电机故障处理方法

技术领域

本发明涉及电动车领域，特别是涉及一种电动车电机故障处理方法。

背景技术

多轮独立驱动电动车具有机动、灵活、反应迅速、可靠性高、易于实现复杂的驱动力控制等特点。多轮独立驱动电动车避免了机械传动方式下的刚性连接，省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，驱动电机通过减速装置直接与车轮连接，各驱动轮的转矩、转速独立可控。

与传统机械传动车辆相比，在多轮独立驱动方式下，整车可以实现了驱动力的冗余设计，当个别驱动电机发生故障时，整车仍可以配合适当的故障处理方法继续行驶。

当多轮独立驱动电动车车轮驱动电机发生故障时，整车左右两侧驱动力差值变大，驱动力降低；同时，对于多轮独立驱动电动车来说，根据故障电机的数量、故障电机在车体的位置及故障时车速的不同，其对应的故障处理方法也不同，若不进行相应的控制，会影响到整车的动力性以及高速行驶时的稳定性。

因此，多轮独立驱动电动车电机故障处理方法是多轮独立驱动电动车的关键技术之一，对于提高整车的安全性、可靠性和冗余度具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，用于处理多轮独立驱动电动车电机故障，实现多轮独立驱动电动车整车的安全性、可靠性。

本发明的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，包括以下步骤：

S1、判断发生故障的电机是否位于多轮独立驱动电动车的同侧，若是则执行步骤S2进行同侧电机故障处理；若否则执行S5进行异侧电机故障处理；

S2、判断多轮独立驱动电动车车速处于高速区还是低速区；

S3、如果多轮独立驱动电动车车速处于低速区，则进行同侧电机故障动力补偿控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S4、如果多轮独立驱动电动车车速处于高速区，则进行同侧电机故障稳定性控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S5、判断多轮独立驱动电动车两侧故障电机的数目是否相同；如果相同则执行步骤S6；如果不同则执行步骤S9；

S6、判断多轮独立驱动电动车车速处于高速区还是低速区；

S7、如果多轮独立驱动电动车车速处于低速区，则进行异侧电机故障动力补偿控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S8、如果多轮独立驱动电动车车速处于高速区，则进行异侧驱动电机故障稳定性控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S9、对多轮独立驱动电动车两侧故障电机数作差，等效成同侧电机故障处理，跳转到步骤S2进行同侧电机故障处理；

S10、结束。

所述步骤S3中的同侧电机故障动力补偿控制具体为：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ti}$

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的车轮上；

$T_{P^{\text{'}}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}.$

所述步骤S4中的同侧电机故障稳定性控制具体为：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)，该值即为车辆两侧总驱动力矩的差值；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ti}$

降低异侧电机转矩分配值，降低的总转矩等于故障侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{q^{\text{'}}}=T_q-\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N}.$

所述步骤S7中的异侧电机故障动力补偿控制具体为：

首先根据单侧故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆该侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ti}$

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的车轮上；

$T_{P^{\text{'}}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}.$

所述步骤S8中的异侧驱动电机故障稳定性控制具体为：维持车体两侧正常驱动电机的转矩分配值，不做调整。

本发明的有益效果为，完成了就车辆同侧电机故障、车辆异侧电机故障、车辆同侧故障情况下低速行车时、车辆同侧故障情况下高速行车时、车辆异侧电机故障情况下两侧故障电机数目相同时、车辆异侧电机故障情况下两侧故障电机数目不相同时等故障情况时的故障处理，有效实现了对多轮独立驱动电动车电机故障的处理，提高了整车的安全性、可靠性。

下面结合附图对本发明的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法作进一步说明。

附图说明

图1为多轮独立驱动电动车电机故障处理流程图。

具体实施方式

下面结合图1及具体实施例对本发明中的故障处理策略作进一步详细说明。

本发明中多轮独立驱动电动车的每个车轮均配备有各自的电机，用于驱动各车轮，电机由电机控制器控制，工作在转矩控制模式下，电机控制器根据车辆行驶需求向各驱动电机发送转矩控制指令。

当车体同侧电机发生故障时，当车速处于低速段(Ve<V，40km/h<V<50km/h)时，故障处理策略主要进行动力补偿。具体控制策略如下：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)。

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

其中Ti为某故障电机的正常状态下的转矩分配值，n为同侧故障电机数量。设定多轴电驱车同侧电机总数为N。

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的电机上。

$T_{P^{\text{'}}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}$

其中，T_p为同侧未发生故障电机正常行驶时的转矩分配值，T_p’为该电机叠加故障电机的转矩损失值后的转矩分配值，其中T_p’以驱动电机的连续工作转矩最大值为上限，超出上限部分，同量减小异侧电机转矩给定值。

当车体同侧电机发生故障时，如果车速处于高速段(Ve>V，40km/h<V<50km/h)时，故障处理策略以车辆行驶稳定性控制为主。具体控制策略如下：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)，该值即为车辆两侧总驱动力矩的差值。

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

其中Ti为某故障电机的正常状态下的转矩分配值，n为同侧故障电机数量。设定多轴电驱车同侧电机总数为N。

降低异侧电机转矩分配值，降低的总转矩等于故障侧转矩损失值总和(T_sum)。

$T_{q^{\text{'}}}=T_q-\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N}$

其中，T_q为异侧未发生故障电机正常行驶时的转矩分配值，T_q’为该电机转矩相对故障侧转矩损失而同比下调的校正值。

通过上述控制方式能够有效保证多轮独立驱动电动车同侧电机故障时车体两侧驱动力矩维持平衡，车身侧偏角处于可控边界内，维持车辆行驶稳定。

当车体异侧电机发生故障时，其故障处理策略依据两侧故障电机数量确定，具体分为车体异侧故障电机数目相同时的故障处理策略和车体异侧故障电机数目不同时的故障处理策略。

具体控制策略如下：

当车体异侧故障电机数目相同时，车体两侧驱动力矩的差值很小，质心侧偏角及轨迹偏离的数量级非常小，此时的故障策略为低速段两侧电机同时进行动力补偿控制，高速段维持原车体两侧正常电机的转矩分配值。

当车速处于低速段(Ve<V，40km/h<V<50km/h)时，首先根据单侧故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆该侧转矩损失值总和(T_sum)。

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

其中Ti为某故障电机的正常状态下的转矩分配值，n为同侧故障电机数量。设定多轴电驱车与故障电机同侧的驱动电机总数为N。

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的车轮上。

$T_{P^{\text{'}}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}$

其中，T_p为同侧未发生故障电机正常行驶时的转矩分配值，T_p’为该电机叠加故障电机的转矩损失值后的转矩分配值，其中T_p’以驱动电机的连续工作转矩最大值为上限，超出上限部分舍去。

当车速处于高速段(Ve>V，40km/h<V<50km/h)时，维持车体两侧正常电机的转矩分配值，不做调整。

当车体异侧故障电机数目不同时，车体两侧故障电机数目相减，将故障电机数目多的一侧，等效按照同侧电机故障处理，具体处理方法与同侧电机发生故障的控制方法相同。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、判断发生故障的电机是否位于多轮独立驱动电动车的同侧，若是则执行步骤S2进行同侧电机故障处理；若否则执行S5进行异侧电机故障处理；

S2、判断多轮独立驱动电动车车速处于高速区还是低速区；

S3、如果多轮独立驱动电动车车速处于低速区，则进行同侧电机故障动力补偿控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S4、如果多轮独立驱动电动车车速处于高速区，则进行同侧电机故障稳定性控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S5、判断多轮独立驱动电动车两侧故障电机的数目是否相同；如果相同则执行步骤S6；如果不同则执行步骤S9；

S6、判断多轮独立驱动电动车车速处于高速区还是低速区；

S7、如果多轮独立驱动电动车车速处于低速区，则进行异侧电机故障动力补偿控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S8、如果多轮独立驱动电动车车速处于高速区，则进行异侧驱动电机故障稳定性控制，之后跳转到步骤S10结束控制；

S9、对多轮独立驱动电动车两侧故障电机数作差，等效成同侧电机故障处理，跳转到步骤S2进行同侧电机故障处理；

S10、结束。

2.根据权利要求1所述的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，其特征在于所述步骤S3中的同侧电机故障动力补偿控制具体为：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的车轮上；

$T_{P^{\&prime;}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}.$

3.根据权利要求2所述的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，其特征在于所述步骤S4中的同侧电机故障稳定性控制具体为：

首先根据故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆同侧转矩损失值总和(T_sum)，该值即为车辆两侧总驱动力矩的差值；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

降低异侧电机转矩分配值，降低的总转矩等于故障侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{q^{\&prime;}}=T_q-\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N}.$

4.根据权利要求3所述的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，其特征在于所述步骤S7中的异侧电机故障动力补偿控制具体为：

首先根据单侧故障电机的数量及其对应的转矩分配值计算车辆该侧转矩损失值总和(T_sum)；

$T_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Ti}$

将转矩损失值总和T_sum平均分配并叠加到到该侧未发生故障的车轮上；

$T_{P^{\&prime;}}=T_p+\frac{T_{\mathrm{sum}}}{N-n}.$

5.根据权利要求4所述的多轮独立驱动电动车电机故障处理方法，其特征在于所述步骤S8中的异侧驱动电机故障稳定性控制具体为：

维持车体两侧正常驱动电机的转矩分配值，不做调整。