[發(fā)明專利]基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)及電動(dòng)汽車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810975509.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN108860296B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃紅武;洪劍鋒;方遒;韓鋒鋼;周水庭;陳文薌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;B60L15/20;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳

1.一種基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)，其特征在于，包括陀螺儀傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、加速踏板傳感器、電子差速器、與四個(gè)車輪對(duì)應(yīng)的四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與所述四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)的四個(gè)電機(jī)；其中，所述電子差速器的一端分別連接所述陀螺儀傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、加速踏板傳感器；所述電子差速器的另一端連接所述四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一端，所述四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的另一端分別對(duì)應(yīng)連接一個(gè)電機(jī)；

所述陀螺儀傳感器，安裝在電動(dòng)汽車質(zhì)心位置，其x軸與所述電動(dòng)汽車行進(jìn)方向平行，用以檢測(cè)所述電動(dòng)汽車前進(jìn)時(shí)的行駛姿態(tài)角，并輸出至所述電子差速器；

所述轉(zhuǎn)向角度傳感器，安裝在方向盤傳動(dòng)軸上，用以檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并輸出至所述電子差速器；

所述加速踏板傳感器，用以檢測(cè)加速踏板行程信號(hào)，并輸出至所述電子差速器；

所述電子差速器，用于根據(jù)所述行駛姿態(tài)角、方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度、加速踏板行程信號(hào)以及預(yù)設(shè)的計(jì)算及補(bǔ)償策略計(jì)算出每個(gè)一個(gè)車輪的理論驅(qū)動(dòng)速度以及補(bǔ)償轉(zhuǎn)速，并根據(jù)理論驅(qū)動(dòng)速度以及補(bǔ)償轉(zhuǎn)速獲得實(shí)際期望轉(zhuǎn)速，將各個(gè)車輪的實(shí)際期望轉(zhuǎn)速發(fā)送給各個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向角外環(huán)控制；其中，所述電子差速器包括差速計(jì)算及補(bǔ)償策略模塊以及比較模塊：

所述差速計(jì)算及補(bǔ)償策略模塊，用于根據(jù)駕駛員期望轉(zhuǎn)向角、駕駛員期望行駛速度以及車輛實(shí)際轉(zhuǎn)向角獲得每個(gè)車輪的實(shí)際期望轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向角閉環(huán)控制；所述差速計(jì)算及補(bǔ)償策略模塊包括：理論驅(qū)動(dòng)速度計(jì)算單元，用于根據(jù)駕駛員期望轉(zhuǎn)向角以及駕駛員期望行駛速度計(jì)算出四個(gè)車輪的理論驅(qū)動(dòng)速度；航向角補(bǔ)償單元，用于根據(jù)駕駛員期望轉(zhuǎn)向角與車輛實(shí)際轉(zhuǎn)向角計(jì)算出每一個(gè)車輪的補(bǔ)償轉(zhuǎn)速；疊加單元，用于將車輪理論驅(qū)動(dòng)速度與對(duì)應(yīng)的車輪的補(bǔ)償轉(zhuǎn)速進(jìn)行疊加，獲得每個(gè)車輪的實(shí)際期望轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向角閉環(huán)控制；

所述比較模塊，用于接收由電機(jī)反饋的四個(gè)車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將實(shí)際轉(zhuǎn)速與電機(jī)的實(shí)際期望轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，獲得每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速誤差，并將轉(zhuǎn)速誤差發(fā)送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，以使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)速度內(nèi)環(huán)閉環(huán)；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)接收的實(shí)際期望轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電機(jī)，使得所述電機(jī)帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的車輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電子差速器與四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間通過(guò)總線連接，為雙向全雙工形式，所述電子差速器將工作指令通過(guò)總線下傳給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將實(shí)時(shí)的工作參數(shù)通過(guò)總線上傳給電子差速器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)，其特征在于：四個(gè)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的四個(gè)車輪之間彼此獨(dú)立，車輪為獨(dú)立驅(qū)動(dòng)形式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電子差速器還包括：

第一信號(hào)處理模塊，用于通過(guò)公式獲得電動(dòng)汽車在大地坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)向角，其中，[]為由陀螺儀輸出的電動(dòng)汽車的行駛姿態(tài)角（pith、roll、yaw）計(jì)算出的四元數(shù)；

第二信號(hào)處理模塊，用于通過(guò)公式獲得駕駛員期望轉(zhuǎn)向角；其中，為所述轉(zhuǎn)向角度傳感器輸出的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的模擬信號(hào)，且定義的范圍為-m、+m；電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向角范圍為-n、+n；

第三信號(hào)處理模塊，用于通過(guò)公式獲得駕駛員期望行駛速度V；其中，為加速踏板傳感器輸出的加速踏板行程信號(hào)，為一個(gè)調(diào)節(jié)周期時(shí)間間隔。

5.一種電動(dòng)汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于轉(zhuǎn)向角閉環(huán)的電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車，其特征在于，所述電動(dòng)汽車為為分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車。