[發明專利]基于加速度檢測的電動助力車制動防滑方法

有效

• 申請號: 201710322264.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107161271B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 殷德軍;朱德意;陳昊
• 申請（專利權）人: 無錫南理工新能源電動車科技發展有限公司;南京理工大學;南京奧特博機電科技有限公司
• 主分類號: B62M6/45
• 分類號: B62M6/45;B62M6/50;B62L1/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 文芳

1.一種基于加速度檢測的電動助力車制動防滑裝置，其特征在于：所述裝置基于一種基于加速度檢測的電動助力車制動防滑方法；所述一種基于加速度檢測的電動助力車制動防滑方法包括如下步驟：

(1)第一加速度傳感器獲取驅動輪車輪中心的加速度a₁，通過無線通訊方式發送至第一數據處理芯片，所述第一數據處理芯片利用車輪半徑r計算驅動輪參考角加速度ω₁；公式為：

(2)第二加速度傳感器獲取從動輪車輪中心的加速度a₂，通過無線通訊方式發送至第一數據處理芯片，所述第一數據處理芯片利用車輪半徑r計算從動輪參考角加速度ω₂；公式為：

(3)第三加速度傳感器獲取電動助力車靠近質心處的加速度a₃；

所述第三加速度傳感器安裝在電動助力車蓄電池槽側壁；

(4)名義角速度的計算：

利用驅動器輸出的動力扭矩，通過計算得到電動助力車整車的名義角加速度值ω^*：

其中T^*為動力扭矩，M為整車質量，r為車輪半徑，J_w為車輪的轉動慣量，a₃為步驟(3)獲取的電動助力車靠近質心處的加速度；

T^*包括第一動力扭矩T_r和/或第二動力扭矩T_p；

所述第一動力扭矩T_r為電動力助力車的電機扭矩，由一個或多個電機提供，由上層控制器輸出，所述上層控制器為加速踏板、制動踏板、主動安全控制系統中的一種或多種；所述第一動力扭矩T_r由力矩傳感器檢測得到，或由電機控制器測得的電機電流和其它參數計算求得；

所述第二動力扭矩T_p由力矩傳感器檢測的人力對電動助力車施加扭矩的信號而得；所述第二動力扭矩T_p的實現方式是操作者對電動助力車施加的扭矩；

(5)驅動輪比較與補償扭矩計算與調整：

對比名義角加速度值ω^*和驅動輪參考角加速度ω₁，若ω^*≈ω₁，且二者相差不大于ω^*的5％，則無需計算補償扭矩；若ω^*＞ω₁，且相差超過ω^*的5％，則判定驅動輪打滑或抱死，計算出補償扭矩T_mc；所述計算補償扭矩T_mc的算法選自PID控制算法、模糊控制算法、最優控制算法、滑模控制算法中的一種或多種結合；用所得T_mc數值，對第一動力扭矩T_r進行調節；

(6)從動輪比較與調整：

對比名義角加速度值ω^*和從動輪參考角加速度ω₂，若ω^*≈ω₂，且二者相差不大于ω^*的5％，則無需進行控制操作；若ω^*＞ω₂，且相差超過ω^*的5％，則判定從動輪打滑或抱死，電動力助力車MCU向從動輪的蝶剎泵的控制單元發送脈沖控制信號，自動控制制動器的制動力大小；

所述一種基于加速度檢測的電動助力車制動防滑裝置包括第一加速度傳感器、第二加速度傳感器、第三加速度傳感器、第一力矩檢測器、第二力矩檢測器、電動助力車MCU、第一數據處理芯片、第二數據處理芯片、比較器、增益調整控制器、驅動輪的蝶剎泵、從動輪的蝶剎泵、剎車總成；

所述第一加速度傳感器用于獲取驅動輪車輪中心的加速度；所述第二加速度傳感器用于獲取從動輪車輪中心的加速度；所述第三加速度傳感器用于獲取電動助力車靠近質心處的加速度；

所述第一加速度傳感器、第二加速度傳感器與所述第一數據處理芯片相連接；所述第三加速度傳感器與所述第二數據處理芯片相連接；

所述第一力矩檢測器、第二力矩檢測器與所述第二數據處理芯片相連接；所述第一力矩檢測器同時與上層控制器相連接，所述上層控制器為電動助車的加速踏板、制動踏板、主動安全控制系統中的一種或多種；所述第二力矩檢測器與電動助力車的力矩傳感器、電動機控制系統連接，用于通過力矩傳感器檢測人力對車輛施加扭矩的信號；

所述第一數據處理芯片用于接收所述第一加速度傳感器、第二加速度傳感器的數據，結合車輪半徑分別計算出驅動輪參考角加速度、從動輪參考角加速度，并將所得數據發送至比較器；

所述第二數據處理芯片用于處理從所述第一力矩檢測器、第二力矩檢測器、第三加速度傳感器接收的數據，通過計算得到電動助力車整車的名義角加速度值，并將所得數據發送至比較器；所述第二數據處理芯片分別與所述第一力矩檢測器、第二力矩檢測器、第三加速度傳感器通訊連接，同時與比較器通訊連接；

所述電動助力車MCU用于接收比較器、增益調整控制器的數據信息，并向電動助力車的電動機控制系統發送行駛參數、接收反饋信息；所述電動助力車MCU通過電動助力車的電動機控制系統分別與驅動輪的蝶剎泵、從動輪的蝶剎泵、剎車總成通訊連接；

所述剎車總成包括剎車器及剎車盤，所述剎車總成與電動助力車的手剎把手連接。