CN106956616B - 一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法 - Google Patents

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Abstract

为了对多轮独立驱动电动车各轮转弯半径进行估算的基础上，兼顾车轮滑转状态管理，实现轮间电子差速控制，本发明提供了一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法，该方法首先据车辆转向角及车辆结构参数计算不同转向角下电动车内外侧车轮的转弯半径，并以此为依据合理分配内外侧车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶。通过本发明提供的控制方法，能够解决多轮独立驱动电动车在转向过程中的差速问题，以内外侧车轮转弯半径的基础上，兼顾车轮滑转控制，合理分配各车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶。各车轮转速受到地面附着条件的自然约束，控制稳定，车轮工作状态理想。

Description

一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法
技术领域
本发明涉及电动车驱动控制技术领域，更具体地，涉及一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法。
背景技术
发射车等特定场合中常使用到8*8轮驱车。以往的车辆主要以燃油为燃料和动力源，其驱动和直线行驶时的驱动方式简单而成熟。然而，随着电动车的普及以及多轮电动车在发射车场合中的应用，各个轮之间的驱动转矩分配成为不可避免的和亟待解决的问题。多轮独立电驱动车辆由电动机直接驱动车轮或者采用轮毂电机形式将电动机和车轮集成为一体，省掉了离合器、变速器、传动桥及差速器等传统传动环节，传动效率得到提高，便于实现机电一体化及整车轻量化的目标。
对于多轮独立电驱动的电动汽车来说，各个车轮由单独的驱动电机驱动，驱动转矩可以独立控制，可以利用电子差速的方法解决汽车转向时的差速问题，避免车轮在转向时左右轮由于线速度不一致产生拖滑现象，在一定程度上保障汽车转向的稳定性。
发明内容
为了对多轮独立驱动电动车各轮转弯半径进行估算的基础上，兼顾车轮滑转状态管理，实现轮间电子差速控制，本发明提供了一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法，该方法首先据车辆转向角及车辆结构参数计算不同转向角下电动车内外侧车轮的转弯半径，并以此为依据合理分配内外侧车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶。
进一步地，所述方法包括如下步骤：
(1)获取整车结构参数；
(2)计算各车轮转向角；
(3)计算各车轮转弯半径；
(4)进行各车轮滑转状态下的转矩初次分配；
(5)进行滑转率控制。
进一步地，所述整车结构参数包括轮距和轴距。
进一步地，所述步骤(2)中，依据方向盘转角传感器信号计算所述各车轮转向角。
进一步地，所述步骤(3)包括根据所述各车轮转向角计算各车轮转向半径。
进一步地，所述步骤(4)包括：确定各车轮的转向角θ的绝对值与转向判断阈值θ1之间的大小，当θ的绝对值大于θ1时进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配。
进一步地，所述转向判断阈值θ1≤10°。
进一步地，所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配按照各轮转向半径的平方所占的比例进行。
进一步地，所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配具体包括：
设为每个车轮分配的驱动力Ti，则Ti等于该车轮转向半径ri的平方与各车轮转向半径∑ri的平方和的比值，再乘以总的驱动力Ttotal，即所有电机输出力矩总和，即Ti为：
进一步地，所述步骤(5)包括：
从安全性角度出发，仅考虑驱动状态下的电子差速，在车辆处于制动状态下不进行差速控制，则车轮n在驱动状态下的滑转率σn为
V车轮n表示车轮n的速度，V车轮min表示各车轮的速度中的最小值；在驱动状态中，考虑到滑转率计算误差，滑转率绝对值限定值σ取0.25≤σ≤0.3；
比较车轮n在驱动状态下的滑转率σn和滑转率绝对值限定值σ：若车轮n在驱动状态下的滑转率σn>σ，说明车轮打滑，则降低该轮的驱动力，使车轮退出打滑状态。
本发明的有益效果包括：
(1)通过本发明提供的控制方法，能够解决多轮独立驱动电动车在转向过程中的差速问题，以内外侧车轮转弯半径的基础上，兼顾车轮滑转控制，合理分配各车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶。
(2)本方法下各车轮转速受到地面附着条件的自然约束，控制稳定，车轮工作状态理想。
附图说明
图1示出了根据本发明的多轮独立驱动电动车电子差速控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法，该方法首先据车辆转向角及车辆结构参数计算不同转向角下电动车内外侧车轮的转弯半径，并以此为依据合理分配内外侧车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶。
优选地，所述方法包括如下步骤：
(1)获取整车结构参数；
(2)计算各车轮转向角；
(3)计算各车轮转弯半径；
(4)进行各车轮滑转状态下的转矩初次分配；
(5)进行滑转率控制。
优选地，所述整车结构参数包括轮距和轴距。
优选地，所述步骤(2)中，依据方向盘转角传感器信号计算所述各车轮转向角。
优选地，所述步骤(3)包括根据所述各车轮转向角计算各车轮转向半径。
优选地，所述步骤(4)包括：确定各车轮的转向角θ的绝对值与转向判断阈值θ1之间的大小，当θ的绝对值大于θ1时进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配。
优选地，所述转向判断阈值θ1≤10°。
优选地，所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配按照各轮转向半径的平方所占的比例进行。
优选地，所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配具体包括：
设为每个车轮分配的驱动力Ti，则Ti等于该车轮转向半径ri的平方与各车轮转向半径∑ri的平方和的比值，再乘以总的驱动力Ttotal，即所有电机输出力矩总和，即Ti为：
优选地，所述步骤(5)包括：
从安全性角度出发，仅考虑驱动状态下的电子差速，在车辆处于制动状态下不进行差速控制，则车轮n在驱动状态下的滑转率σn为
V车轮n表示车轮n的速度，V车轮min表示各车轮的速度中的最小值；在驱动状态中，考虑到滑转率计算误差，滑转率绝对值限定值σ取0.25≤σ≤0.3；
比较车轮n在驱动状态下的滑转率σn和滑转率绝对值限定值σ：若车轮n在驱动状态下的滑转率σn>σ，说明车轮打滑，则降低该轮的驱动力，使车轮退出打滑状态。
以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。

Claims (2)

1.一种多轮独立驱动电动车电子差速控制方法，其特征在于，该方法首先根据车辆转向角及车辆结构参数计算不同转向角下电动车内外侧车轮的转弯半径，并以此为依据合理分配内外侧车轮的驱动转矩，驱动车辆转向行驶；所述方法包括如下步骤：
(1)获取整车结构参数；所述整车结构参数包括轮距和轴距；
(2)计算各车轮转向角；所述步骤(2)中，依据方向盘转角传感器信号计算所述各车轮转向角；
(3)计算各车轮转弯半径；所述步骤(3)包括根据所述各车轮转向角计算各车轮转向半径；
(4)进行各车轮滑转状态下的转矩初次分配；所述步骤(4)包括：确定各车轮的转向角θ的绝对值与转向判断阈值θ1之间的大小，当θ的绝对值大于θ1时进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配；所述转向判断阈值θ1≤10°；所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配按照各轮转向半径的平方所占的比例进行；所述进行各车轮滑转状态下的驱动力初次分配具体包括：
设为每个车轮分配的驱动力Ti，则Ti等于该车轮转向半径ri的平方与各车轮转向半径∑ri的平方和的比值，再乘以总的驱动力Ttotal，即所有电机输出力矩总和，即Ti为：
(5)进行滑转率控制。
2.根据权利要求1所述的多轮独立驱动电动车电子差速控制方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：
从安全性角度出发，仅考虑驱动状态下的电子差速，在车辆处于制动状态下不进行差速控制，则车轮n在驱动状态下的滑转率σn为
V车轮n表示车轮n的速度，V车轮min表示各车轮的速度中的最小值；在驱动状态中，考虑到滑转率计算误差，滑转率绝对值限定值σ取0.25≤σ≤0.3；
比较车轮n在驱动状态下的滑转率σn和滑转率绝对值限定值σ：若车轮n在驱动状态下的滑转率σn>σ，说明车轮打滑，则降低该轮的驱动力，使车轮退出打滑状态。
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