[發明專利]一種電動車輛底盤系統及其協同控制方法

有效

• 申請號: 201210468778.6
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102975714A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 馮能蓮;彭劍坤;賓洋;占子奇;高翔
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B60W30/00
• 分類號: B60W30/00;B60W10/20;B60W10/184;B60W10/22;B60W40/105;B60W40/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發明涉及一種電動車輛底盤系統及其協同控制方法，屬于電動車輛協同控制技術領域。

背景技術

隨著汽車工業的快速發展，對汽車底盤系統中各子系統分散式的獨立控制已經無法滿足人們對于汽車整體性能日益提升的要求，汽車底盤系統的集成控制成為目前汽車底盤控制的研究熱點。電動車輛底盤系統相對傳統車輛底盤系統而言僅簡化了傳動系統，并在制動系統中增加了電機制動系統，因此對于電動車輛底盤系統的集成控制可以基于傳統車輛底盤系統的集成控制。目前汽車底盤系統的集成控制結構主要有集中式和分層式兩種，所謂集中式就是不需要各子系統的控制器，而采用一個全局控制器用來控制所有的執行機構，采用這種結構設計的控制器集成度高，控制效果通常較好，但存在控制器設計復雜，整體可靠性難以保證等問題；分層式是在保留原有子系統控制器不變的前提下，設計一個上層控制器用來監控并控制各子控制器，從而協調發生耦合作用的子系統，采用這種結構可以縮短控制器的開發時間、降低開發難度，通常也能獲得較好的集成控制效果，但需要在設計時對子系統的耦合過程非常熟悉。本發明結合集中式控制結構和分層式控制結構的優點，以電動助力轉向（EPS）、主動懸架系統（ASS）、防抱死制動系統（ABS）和電機制動系統為控制對象，提供了一種電動車輛底盤系統的協同控制方法，從而獲得電動車輛底盤系統的最佳控制效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動車輛底盤系統的協同控制方法，能夠控制EPS、ASS、ABS和電機制動系統間的協調工作，降低各子系統耦合工況下的沖突，從而提升電動車輛底盤系統的整體性能。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種電動車輛底盤的協同控制系統，包括制動踏板開關1、輪速傳感器2、陀螺儀傳感器3、轉矩傳感器4、車速傳感器5、協同控制器6、電液聯合制動上層控制器7、EPS+ASS集中控制器8、電機控制器9、ABS控制器10、輪轂電機11、液壓制動器12、助力電機13、作動器14；

制動踏板開關1、輪速傳感器2、陀螺儀傳感器3、轉矩傳感器4、車速傳感器5將量測到的信號傳遞至協同控制器6，協同控制器6對電液聯合制動上層控制器7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，電液聯合制動上層控制器7對電機控制器9和ABS控制器10施加控制命令，電機控制器9負責控制輪轂電機11進行電機制動，ABS控制器10負責控制液壓制動器12進行液壓制動，EPS+ASS集中控制器8控制助力電機13和作動器14分別調節轉向助力特性和懸架動態特性；其中，制動踏板開關1產生制動觸發信號，輪速傳感器2量測輪速信號，陀螺儀傳感器3量測車身的垂向加速度、縱向加速度、側向加速度、俯仰角、側傾角以及橫擺角速度信號，轉矩傳感器4量測轉向軸輸入轉矩信號，車速傳感器5量測車速信號。

本發明所具有的積極效果是：

本發明在分析EPS、ASS、ABS和電機制動系統中主要控制參數以及這些控制參數間相互關系的基礎上，對上述系統進行協同控制，能夠克服現有電動車輛EPS、ASS、ABS和電機制動系統間的相互影響；對ABS和電機制動系統按照分層式控制結構設計電液聯合制動上層控制器7，對EPS和ASS按照集中式控制結構設計EPS+ASS集中控制器8，協同控制器6接收傳感器量測信號，并根據當前電動車輛的運動狀況計算出控制信號輸入到電液聯合制動上層控制器7和EPS+ASS集中控制器8，從而控制EPS、ASS、ABS和電機制動系統間的協調工作；本發明能夠減少EPS、ASS、ABS和電機制動系統間耦合的不利影響，降低系統間的相互沖突，提高電動車輛的行駛平順性、操縱穩定性和制動效能。

附圖說明

圖1電動車輛底盤系統協同控制結構原理

圖中：1.制動踏板開關?2.輪速傳感器?3.陀螺儀傳感器?4.轉矩傳感器?5.車速傳感器?6.協同控制器?7.電液聯合制動上層控制器?8.EPS+ASS集中控制器?9.電機控制器?10.ABS控制器?11.輪轂電機?12.液壓制動器?13.助力電機?14.作動器

具體實施方式

現結合圖1對本實施例作進一步說明。

本發明所述的電動車輛底盤系統由EPS、ASS、ABS和電機制動系統構成，它們分別代表電動車輛底盤系統中轉向系統、懸架系統和制動系統這三個子系統。