CN105253032A - 全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置，其中方法包括：获取每个车轮的轮胎胎压参数，并根据每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；根据每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；根据每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果电动车处于驱动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果电动车处于制动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；根据每个车轮的轮胎轮速以及整车车速计算每个车轮的滑转率；至少根据整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力控制。解决了滑转率以及整车车速计算不准确的问题，保证安全地实现整车的牵引力控制。

Description

全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电动车领域，尤其涉及一种全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置。

背景技术

全轮独立驱动电动车是指全部车轮均采用主动驱动且具有独立的驱动自由度的电驱动车辆。该类车辆具有机动性好、传动结构简单、响应迅速、系统可靠性高、易于实现复杂的驱动力控制等特点。

轮驱电动车的车速信息主要由各轮驱动电机的转速经比例换算后获得。车速信息是整车的重要行驶参数，在车轮滑转率计算过程中起到重要的作用。而滑转率又是整车驱动力控制的重要控制参数。

对于非全轮驱动电动车来说，有随动的从动轮存在，整车速度可以由从动轮转速估算。而全轮独立驱动电动车全部车轮均为主动驱动车轮，存在打滑和抱死的情况，当车轮严重打滑时，轮速与实际车速失去匹配关系。而现有针对整车车速和各轮牵引力的计算并不够准确，尤其无法精确的获取滑转率而控制车辆打滑。

因此，为了保证全轮驱动电动车的安全行驶，需要采用特殊的计算方法来准确地计算整车车速，进而计算各轮的滑转率，为整车的牵引力控制策略提供准确的控制参数，从而保证安全地实现整车的牵引力控制，防止打滑造成的事故。

发明内容

本发明旨在至少克服上述缺陷之一提供一种全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置，能够准确地计算整车车速以及滑转率，保证安全地实现整车的牵引力控制。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种全轮独立驱动电动车牵引力控制方法，包括：获取每个车轮的轮胎胎压参数，并根据所述每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；根据所述每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；根据所述每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果所述电动车处于驱动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果所述电动车处于制动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；根据所述每个车轮的轮胎轮速以及所述整车车速计算每个车轮的滑转率；至少根据所述整车车速和/或所述每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

另外，所述每个车轮的轮径修正系数通过如下方式进行计算：其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

另外，所述每个车轮的轮胎轮速通过如下方式进行计算：V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；其中，V_车轮n为所述每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

另外，所述整车车速通过如下方式进行计算：所述电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；所述电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；其中，K为轮速转换为车速的比例系数。

另外，所述每个车轮的滑转率通过如下方式进行计算：所述电动车处于驱动工况下时，所述电动车处于制动工况下时，其中，σ_n为所述每个车轮的滑转率。

本发明另一方面提供了一种全轮独立驱动电动车牵引力控制装置，包括：获取模块，用于获取每个车轮的轮胎胎压参数；计算模块，用于根据所述每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；根据所述每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；根据所述每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果所述电动车处于驱动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果所述电动车处于制动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；根据所述每个车轮的轮胎轮速以及所述整车车速计算每个车轮的滑转率；控制模块，用于至少根据所述整车车速和/或所述每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

另外，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的轮径修正系数：其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

另外，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的轮胎轮速：V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；其中，V_车轮n为所述每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

另外，所述计算模块通过如下方式计算整车车速：所述电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；所述电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；其中，K为轮速转换为车速的比例系数。

另外，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的滑转率：所述电动车处于驱动工况下时，所述电动车处于制动工况下时，其中，σ_n为所述每个车轮的滑转率。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过本发明提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法及装置，在基于胎压监测的轮速补偿技术的前提下，对全轮独立驱动电动车的整车车速以及每个车轮的滑转率进行计算，并至少根据计算得到的整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力的控制，解决了全轮独立驱动电动车每个车轮的滑转率以及整车车速计算不准确的问题，从而保证安全地实现整车的牵引力控制，防止打滑造成的事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1示出了本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法的流程图，参见图1，本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法，包括：

S101，获取每个车轮的轮胎胎压参数，并根据每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数。

具体地，由于在实际应用中，车轮充气情况存在差异，因此会导致每个车轮的轮径不同，从而给整车车速及滑转率的计算带来影响，因此，可以利用本发明的基于胎压监测轮速补偿技术来对整车车速及滑转率进行准确的计算。其中，胎压监测轮速补偿技术即将每个车轮的轮胎胎压参数比例等效为每个车轮的轮径修正系数，从而由各个轮胎胎压得到各个车轮的等效轮径。当轮胎胎压较高时，认为该轮轮径偏大，转速偏小；当胎压较小时，认为该轮轮径偏小，转速偏大。

因此，每个车轮的轮径修正系数可以通过如下方式进行计算：

其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

S102，根据每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速。

具体地，由于利用了本发明的基于胎压监测轮速补偿技术获得了每个车轮的轮径修正系数，因此，使用每个车轮的轮径修正系数可以对每个车轮的轮胎轮速进行修正，将修正后的轮胎轮速作为计算整车车速及滑转率的各个轮胎的轮胎轮速。

因此，每个车轮的轮胎轮速可以通过如下方式进行计算：V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；

其中，V_车轮n为每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

S103，根据每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果电动车处于驱动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果电动车处于制动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算。

具体地，由于整车的工作状态可以包括驱动工况和制动工况两种工作模式，因此，需要在不同工作模式下进行整车车速的计算，此时，在驱动工况下，认为各车轮仅存在打滑的可能，没有抱死情况发生，整车车速可以利用各车轮中轮速最小的车轮速度进行计算；在制动工况下，认为各车轮仅存在抱死的可能，没有打滑情况发生，整车车速可以利用各车轮中轮速最大的车轮速度进行计算。

因此，整车车速可以通过如下方式进行计算：

电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；

电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；

其中，K为轮速转换为车速的比例系数，可以包含减速比和轮径等比例参数，在此不再详述。

S104，根据每个车轮的轮胎轮速以及整车车速计算每个车轮的滑转率。

具体地，基于整车的驱动工况和制动工况两种工作模式，在对每个车轮的滑转率进行计算时，也分别在驱动工况和制动工况两种工作模式下进行计算：

电动车处于驱动工况下时，

电动车处于制动工况下时，

其中，σ_n为每个车轮的滑转率。

S105，至少根据整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

具体地，通过上述方法计算出整车车速以及每个车轮的滑转率后，可以至少根据整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力控制，从而保证电动车的安全行驶。

由此可见，通过本发明提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法，在基于胎压监测的轮速补偿技术的前提下，对全轮独立驱动电动车的整车车速以及每个车轮的滑转率进行计算，并至少根据计算得到的整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力的控制，解决了全轮独立驱动电动车每个车轮的滑转率以及整车车速计算不准确的问题，从而保证安全地实现整车的牵引力控制，防止打滑造成的事故。由此，本发明解决了全轮独立驱动电动车滑转率难以计算的问题，通过基于全轮独立驱动电动车极值轮速计算滑转率的方式简化了全轮独立驱动电动车滑转率的基础轮速难以选择的问题，同时通过基于胎压监测的轮速补偿技术解决了轮胎外径差异带来的计算量扰动问题。

图2示出了本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置的结构示意图，本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置应用于上述全轮独立驱动电动车牵引力控制方法，其特征均与上述全轮独立驱动电动车牵引力控制方法相同，在此不再赘述，仅对本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置的结构进行简要说明，值得注意的是，以下说明的结构只是本发明的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置的一种结构划分，但本发明并不局限于此种结构划分，只要可以实现本发明的全轮独立驱动电动车牵引力控制方法的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置的结构划分，均应属于本发明的保护范围。参见图2，本发明实施例提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置，包括：获取模块201、计算模块202以及控制模块203；其中：

获取模块201，用于获取每个车轮的轮胎胎压参数；

计算模块202，用于根据每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；根据每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；根据每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果电动车处于驱动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果电动车处于制动工况下，整车车速利用每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；根据每个车轮的轮胎轮速以及整车车速计算每个车轮的滑转率；

控制模块203，用于至少根据整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，计算模块202通过如下方式计算每个车轮的轮径修正系数：

$Kpn=\frac{Pn}{\left(\frac{P1+...+Pn}{n}\right)};$

其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，计算模块202通过如下方式计算每个车轮的轮胎轮速：

V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；

其中，V_车轮n为每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，计算模块202通过如下方式计算整车车速：

电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；

电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；

其中，K为轮速转换为车速的比例系数。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，计算模块202通过如下方式计算每个车轮的滑转率：

电动车处于驱动工况下时，

电动车处于制动工况下时，

其中，σ_n为每个车轮的滑转率。

由此可见，通过本发明提供的全轮独立驱动电动车牵引力控制装置，在基于胎压监测的轮速补偿技术的前提下，对全轮独立驱动电动车的整车车速以及每个车轮的滑转率进行计算，并至少根据计算得到的整车车速和/或每个车轮的滑转率进行牵引力的控制，解决了全轮独立驱动电动车每个车轮的滑转率以及整车车速计算不准确的问题，从而保证安全地实现整车的牵引力控制，防止打滑造成的事故。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的实施例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，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全轮独立驱动电动车牵引力控制方法，其特征在于，包括：

获取每个车轮的轮胎胎压参数，并根据所述每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；

根据所述每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；

根据所述每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果所述电动车处于驱动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果所述电动车处于制动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；

根据所述每个车轮的轮胎轮速以及所述整车车速计算每个车轮的滑转率；

至少根据所述整车车速和/或所述每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个车轮的轮径修正系数通过如下方式进行计算：

$Kpn=\frac{Pn}{\left(\frac{P1+...+Pn}{n}\right)};$

其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个车轮的轮胎轮速通过如下方式进行计算：

V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；

其中，V_车轮n为所述每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述整车车速通过如下方式进行计算：

所述电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；

所述电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；

其中，K为轮速转换为车速的比例系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每个车轮的滑转率通过如下方式进行计算：

所述电动车处于驱动工况下时，

所述电动车处于制动工况下时，

其中，σ_n为所述每个车轮的滑转率。

6.一种全轮独立驱动电动车牵引力控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取每个车轮的轮胎胎压参数；

计算模块，用于根据所述每个车轮的轮胎胎压参数计算每个车轮的轮径修正系数；根据所述每个车轮的轮径修正系数计算每个车轮的轮胎轮速；根据所述每个车轮的轮胎轮速计算整车车速，其中，如果所述电动车处于驱动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最小值进行计算；如果所述电动车处于制动工况下，所述整车车速利用所述每个车轮的轮胎轮速中的最大值进行计算；根据所述每个车轮的轮胎轮速以及所述整车车速计算每个车轮的滑转率；

控制模块，用于至少根据所述整车车速和/或所述每个车轮的滑转率进行牵引力控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的轮径修正系数：

$Kpn=\frac{Pn}{\left(\frac{P1+...+Pn}{n}\right)};$

其中，Kpn为每个车轮的轮径修正系数，Pn为轮胎胎压参数为Pn，n≥1，且n为自然数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的轮胎轮速：

V_车轮n＝V_车轮n反馈值*Kpn；

其中，V_车轮n为所述每个车轮的轮胎轮速，V_车轮n反馈值为每个车轮的实际轮速。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块通过如下方式计算整车车速：

所述电动车处于驱动工况下时，V_整车＝V_车轮min*K，其中，V_车轮min＝min(V_车轮1,...,V_车轮n)；

所述电动车处于制动工况下时，V_整车＝V_车轮max*K，其中，V_车轮max＝max(V_车轮1,...,V_车轮n)；

其中，K为轮速转换为车速的比例系数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块通过如下方式计算每个车轮的滑转率：

所述电动车处于驱动工况下时，

所述电动车处于制动工况下时，

其中，σ_n为所述每个车轮的滑转率。