專(zhuān)利名稱(chēng)：多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及方法，尤其是一種具有多電 機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于現(xiàn)已成熟的內(nèi)
燃機(jī)汽車(chē)而言，動(dòng)力系統(tǒng)的控制主要是牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和制動(dòng)防 抱死系統(tǒng)(ABS)，它們的目標(biāo)都是保持輪胎與路面接觸的某種狀態(tài)(滑轉(zhuǎn) (移)率與附著率正向變化區(qū)間中適合駕駛要求的理想點(diǎn)，如圖l)，以使
車(chē)輛能夠充分利用路面附著條件行駛并保持穩(wěn)定。
牽引力控制系統(tǒng)一般由車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器、電子控制單元(ECU)、執(zhí)行 機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng))組成，ECU通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算出 驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率，然后與事先設(shè)定好的滑轉(zhuǎn)率門(mén)限值(大多數(shù)路面上對(duì)應(yīng) 的最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率)比較，如果超出該值，即控制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)減小驅(qū)動(dòng)力， 以達(dá)到控制目標(biāo)?？刂仆緩接卸喾N，可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，可以控制 變速器傳動(dòng)比，可以控制差速器鎖緊裝置使不同驅(qū)動(dòng)輪獲得不同的驅(qū)動(dòng) 力，還可以控制制動(dòng)力以抵消多余的驅(qū)動(dòng)力。
制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的組成與牽引力控制系統(tǒng)相似，二者可共用車(chē)輪轉(zhuǎn)速 傳感器，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，控制方式同樣采用門(mén)限值控制。 但是，由于一般不存在非制動(dòng)輪，不能精確獲取車(chē)輪平移速度，直接計(jì)算 滑移率較困難，所以，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)一般采用車(chē)輪角加(減)速度門(mén)限
控制，門(mén)限值的確定主要依靠車(chē)輛最常行駛路面上的大量試驗(yàn)。制動(dòng)過(guò)程
中，ECU通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)速計(jì)算出車(chē)輪角減速度，然后與事先設(shè)定的角減速度 門(mén)限值比較，如果超出該值，即控制制動(dòng)力減小，防止車(chē)輪被抱死?？刂?途徑主要是通過(guò)控制安裝于制動(dòng)管路上的調(diào)壓器(各種電磁閥)實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，由于電動(dòng)機(jī)力矩易測(cè)量、易控制，牽引力控制系 統(tǒng)和制動(dòng)防抱死系統(tǒng)應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上可獲得更好的控制效果。除了內(nèi)燃 機(jī)汽車(chē)上常用的門(mén)限值控制外，目前己有針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的模型跟蹤控制
(MFC)方法，這種方法以車(chē)輪純滾動(dòng)時(shí)車(chē)輛運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)模型為參考， 通過(guò)控制使實(shí)際車(chē)輛運(yùn)行情況跟蹤理想模型的運(yùn)行情況。由于理想模型中 車(chē)輪做純滾動(dòng)，這種控制方法可以很好的抑制車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)。
從以上可以看出，動(dòng)力控制系統(tǒng)已經(jīng)在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)上成熟應(yīng)用，并且 逐步向電動(dòng)汽車(chē)延伸，針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)特殊性的動(dòng)力控制系統(tǒng)也在不斷的研 究當(dāng)中。但是，現(xiàn)有的技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確控制，即無(wú)法使車(chē)輛運(yùn)行在圖 l曲線中的理想點(diǎn)，因?yàn)槁访娓街鴹l件沒(méi)有實(shí)時(shí)獲取，在四輪作動(dòng)(制動(dòng) 或四輪驅(qū)動(dòng))的情況下也沒(méi)有實(shí)時(shí)得出滑轉(zhuǎn)(移)率?，F(xiàn)有動(dòng)力控制技術(shù) 僅僅是按照經(jīng)驗(yàn)確定控制參數(shù)及其門(mén)限值，并不能適應(yīng)汽車(chē)運(yùn)行的多種路 面及路面實(shí)時(shí)變化，所以在某些特殊情況下，牽引力控制系統(tǒng)和制動(dòng)防抱 死系統(tǒng)會(huì)失效。應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的模型跟蹤控制雖然可以適應(yīng)不 同的路面，但是它的目標(biāo)不是最優(yōu)滑轉(zhuǎn)(移)率，而是滑轉(zhuǎn)(移)率為零， 由圖1可知，目標(biāo)附著率也為零，所以在實(shí)際使用時(shí)嚴(yán)重削弱了汽車(chē)的驅(qū) (制)動(dòng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠不需要直接利用實(shí)時(shí)路面狀 況信息和車(chē)速信號(hào)的多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū) 動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)，包括電子油門(mén)，車(chē)輛的四個(gè)輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) 器，光電編碼器，力矩傳感器，模糊控制器，模糊計(jì)算器。電子油門(mén)發(fā)出 的力矩指令給車(chē)輛的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器，力矩傳感器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的電流 信號(hào)得到電機(jī)的力矩值，并和輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)一起進(jìn)入光電編碼器， 經(jīng)計(jì)算光電編碼器的脈沖頻率分別得出路面驅(qū)動(dòng)力對(duì)電機(jī)力矩的導(dǎo)數(shù)信 號(hào)1以及該導(dǎo)數(shù)值對(duì)時(shí)間的一階微分信號(hào)2，并分別通過(guò)模糊計(jì)算器輸入模
糊控制器，模糊控制器通過(guò)模糊邏輯推理產(chǎn)生控制輸出信號(hào)Tout，并輸入
至模糊計(jì)算器，模糊計(jì)算器確定實(shí)際工作所需的數(shù)值后發(fā)出控制信號(hào)給電
子油門(mén)，同時(shí)輸出信號(hào)Tout作為下一采樣時(shí)刻模糊控制器的一個(gè)輸入，用 于確定該時(shí)刻的控制輸出。
四個(gè)輪轂電機(jī)的電子油門(mén)接受來(lái)自同一電子油門(mén)的指令，整個(gè)車(chē)上設(shè) 有一個(gè)動(dòng)力電子控制單元(ECU)。
一種多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)的建立方法，具體步
1. 建立判斷車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)的數(shù)學(xué)模型，即路面驅(qū)動(dòng)力，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)(電 機(jī))力矩，之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；
2. 根據(jù)車(chē)輪動(dòng)力學(xué)可得電機(jī)力矩，車(chē)輪轉(zhuǎn)速，車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和半徑的 數(shù)學(xué)關(guān)系式；3.設(shè)計(jì)模糊控制器(1)確定控制器輸入輸出變量，(2)確定各變量的
模糊值及隸屬度函數(shù)，將輸入輸出變量模糊化，(3)制定模糊規(guī)則，(4) 建立單輪車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，按照多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力控制 結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，分析仿真結(jié)果，然后重復(fù)上述(1)、 (3)步，直到 獲得輪胎的附著率與滑轉(zhuǎn)(移)率關(guān)系曲線要求的理想控制效果。 本項(xiàng)發(fā)明與傳統(tǒng)汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)不同之處在于-
1、 利用了電機(jī)力矩易測(cè)量、響應(yīng)快的特點(diǎn)，在防滑控制中規(guī)避了車(chē)速 和路面信息不易獲取的不利因素，通過(guò)車(chē)輪力矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面 信息的精確觀測(cè)。
2、 把防滑控制的評(píng)價(jià)目標(biāo)——滑轉(zhuǎn)(移)率一附著率關(guān)系曲線的穩(wěn)定 區(qū)間直接作為控制目標(biāo)，既實(shí)現(xiàn)了防滑控制，又能充分利用路面附著條件， 實(shí)現(xiàn)了控制結(jié)果的最優(yōu)化。
3、 在汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)中完全應(yīng)用了智能控制方法——模糊控制。
4、 實(shí)現(xiàn)了驅(qū)制動(dòng)控制功能集成化和部件一體化。 本發(fā)明的有益效果是在駕駛員駕駛需求和路面附著條件的雙重限制
下，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)驅(qū)制動(dòng)力學(xué)特性的最優(yōu)化 (當(dāng)駕駛員駕駛需求超過(guò)路面附著條件時(shí)，車(chē)輪既無(wú)過(guò)度滑轉(zhuǎn)(移)，又 能充分利用路面附著條件)。


圖1是輪胎的附著率與滑轉(zhuǎn)(移)率關(guān)系曲線圖2是多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力控制系統(tǒng)框圖3是模糊變量的隸屬函數(shù)圖4是附著系數(shù)0. 367路面上無(wú)控制和有控制時(shí)車(chē)速比較圖； 圖5是附著系數(shù)O. 367路面上有控制行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)輪輪速與車(chē)速的比較以及 力矩曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。 如圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
力矩指令(Torque Command)是駕駛員通過(guò)電子油門(mén)10發(fā)出的力矩指 令；車(chē)輛部分包括輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器7以及用于測(cè)量車(chē)輪轉(zhuǎn)速的光電編 碼器8;力矩傳感器3 (Torque Sensor)是電機(jī)工作中實(shí)時(shí)的力矩值，通 過(guò)驅(qū)動(dòng)器的電流信號(hào)得到；車(chē)輪轉(zhuǎn)速4 (Wheel Velocity)是車(chē)輪(也即 電機(jī))轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過(guò)計(jì)算光電編碼器8的脈沖頻率得出；信號(hào)1和2分別 為路面驅(qū)動(dòng)力對(duì)電機(jī)力矩的導(dǎo)數(shù)以及該導(dǎo)數(shù)值對(duì)時(shí)間的一階微分，它們由 觀測(cè)(Observer)根據(jù)力矩指令(Torque Sensor)和車(chē)輪轉(zhuǎn)速(Wheel Velocity)計(jì)算得到，然后通過(guò)模糊計(jì)算器5， 6 (Fuzzy Factor)確定控 制器工作所需的數(shù)值后輸入控制器9(Controller);控制器9(Controller) 是模糊控制器，它通過(guò)模糊邏輯推理產(chǎn)生控制輸出Tout;輸出Tout通過(guò)模 糊計(jì)算器ll (Defuzzy Factor)確定實(shí)際工作所需的數(shù)值后控制力矩指令 (Torque Command)(與之進(jìn)行差的運(yùn)算)，產(chǎn)生電機(jī)力矩指令輸給電機(jī)， 同時(shí)信號(hào)Tout作為下一采樣時(shí)刻模糊控制器9 (Controller)的一個(gè)輸入，
用于確定該時(shí)刻的控制輸出。
由于各輪分別由一輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，彼此獨(dú)立，所以在整個(gè)車(chē)上有圖2 所示的四個(gè)系統(tǒng)。但是，四個(gè)力矩指令(Torque Command)接受來(lái)自同--電子油門(mén)10的指令，整個(gè)車(chē)上也只有一個(gè)動(dòng)力電子控制單元(ECU),除電
機(jī)及驅(qū)動(dòng)器7、光電編碼器8等硬件外，四個(gè)系統(tǒng)的軟件部分彼此獨(dú)立的集 成于一個(gè)動(dòng)力電子控制單元(ECU)中。 本發(fā)明的系統(tǒng)具體建立方法是
一、 鑒于"背景技術(shù)"中提到的該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的缺陷，經(jīng)過(guò) 大量駕駛經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和計(jì)算機(jī)仿真研究，得出如下判斷車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)的定 義(G表示路面驅(qū)動(dòng)力，j;表示車(chē)輪驅(qū)動(dòng)力矩，對(duì)于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē) 來(lái)說(shuō)，z;即為電機(jī)力矩)-
^ m)>0，穩(wěn)定狀態(tài)，趨向更加穩(wěn)定；
^>0Z m)=(),穩(wěn)定狀態(tài)，趨向滑轉(zhuǎn)(移)； 《 必
^>oZ J<0，滑轉(zhuǎn)(移)臨界狀態(tài)； #<0，滑轉(zhuǎn)(移)狀態(tài)。
二、 根據(jù)車(chē)輪動(dòng)力學(xué)可得下式-
71 -/ ，
f — m— wj A/--
電機(jī)力矩乙可以通過(guò)電機(jī)電流直接測(cè)得，車(chē)輪轉(zhuǎn)速w可方便的由傳感 器測(cè)得，車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量乙和半徑r為常數(shù)。為了便于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用時(shí)間常數(shù) 為^的濾波器于上式，得
77 一/ ，
^ 乂/M 份 J"
r(rp +1)
然后計(jì)算出叱/j ;和rf(化/《)/必，這樣就建立了圖2中的0bserver,
三、設(shè)計(jì)模糊控制器。
(一)確定控制器輸入輸出變量?？刂破饔腥齻€(gè)輸入^/^/cflTJ、
JWI&i/Ji7;i)/^和7^， 一個(gè)輸出7^(， r，是控制器前一個(gè)時(shí)刻的輸出， 輸入控制器用作當(dāng)前時(shí)刻的輸出基準(zhǔn)，Q作為指令力矩的調(diào)節(jié)量。第一
步中的定義可以全面反映前進(jìn)驅(qū)動(dòng)、前進(jìn)制動(dòng)、倒車(chē)驅(qū)動(dòng)和倒車(chē)制動(dòng)四種 工況下的車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)，而這里定義前進(jìn)驅(qū)動(dòng)時(shí)&和7;為正，所以利用 "l&l"irj可判斷各種工況下的車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)狀況，7; ,符號(hào)與指令力 矩相反即可，
(二) 確定各變量的模糊值及隸屬度函數(shù)，將輸入輸出變量模糊化。 圖3為四個(gè)模糊變量的隸屬度函數(shù)曲線，其中(a)、 (b)、 (c)分別為輸入 變量c/i/^i/^rj、 rfwii^i/rfirj)/^和r，的隸屬函數(shù)，(d)為輸出變量7^,
的隸屬函數(shù)。c/l/^/rfl。有四個(gè)模糊值，分別是n、 z、 pl和/72;
c/(c/iFj/^rj)/^有五個(gè)模糊值，分別是"2、 "i、 z、 pi和/ 2; 7; ,和7}。,各
有六個(gè)模糊值，分別是z、 pl、 p2、 p3、 ；;4和/75。其中L和7>w的模糊
值選取、隸屬函數(shù)的確定基于與方法一同樣的考慮，既保證響應(yīng)快，又保 證控制作用較強(qiáng)時(shí)保持一定的精度。由于c/IFJ/^rj〈0時(shí)即判斷為發(fā)生
滑轉(zhuǎn)(移)，而rfi&i/wr》o還需要根據(jù)^/i/^i/^/i:rj)/^來(lái)進(jìn)行控制，
為了保證控制精度和穩(wěn)定性，引FJ/c/l7;,卜0的論域取得較大，并相應(yīng)地
取兩個(gè)模糊變量。
(三) 制定模糊規(guī)則。根據(jù)第一步中的定義，采用"IF……THEN……" 的格式制定對(duì)應(yīng)于上述隸屬函數(shù)的模糊規(guī)則，每條規(guī)則前提中各輸入變量
的連接關(guān)系均為"與(AND)"。所有規(guī)則列如下-1、 IF is p2， THEN 7;u( is z;2、 IF is pi細(xì)is not "2， THEN 乙is "
3、 IF rf|Frf|"|rj is pi AND酬i^l/氛l(shuí))/^ is "2 AND r/or is z， THEN乙is z;
4、 IF W^l/c/irj is / 1 AND c/(fln&l"l7J)/必is "2 AND 7}。r is pl， THEN乙is
5、 IF is pi AND is "2 AND r/or is P2， THEN r咖is p2;
6、 IF d|Frf|/rf|rj is pi AND is "2 AND 7}OT is P3， THEN r0 , is p3;
7、 IF ^i^l"irj is pi AND afW|Fd|/fiM7;|)/^ is "2 AND 7}。， is 一，THEN乙is P4;
8、 IF d|Frf|/t/|7;| is pi AND |/ |7; |)/必is "2 AND 7}。r is p5， THEN r。u, is
9、IF <is zAND 7}0, is 2， THEN ro,
10、IFiszAND7}0, is pl， THENis
11、IFiszANDr/0, is p2， THENr 丄咖isp2
12、IFiszAND7}or is /;3， THENrisP3
13、IFisAND7}w is p4， THENrisP4
14、IFiszAND7}。r is p5, THENisp5
15、IFisANDisnotp2
L is p5;
16、 IF c/IFJ/c/irj is " AND c W|&|/fif|rm|)", is p2 AND 7}。， is p5， THEN r卯，is /)5;
17、 IF c/|Fd|/c/|rj is " AND is p2 AND 7}or is p4， THEN r加is />4;
18、 IF Ml"irj is " ANDis ;;2 AND r， is p3， THEN r。 , is p3;
19、 IF ^FJ/氛I is " AND圳FJ"I7J)/^ is />2 AND 7}0(_ is P2， THEN乙is ; 2;
20、 IF c/|G|"|rj is " AND酬^|/c/|rm |)/& is p2 AND r/or is Pl， THEN r。 , is pi;
21、 IF t/|Fd|/d|rj is " AND d(c/|^|/^rm|)/c* is p2 AND 7}。r is z, THEN r。 , is z。
(四)建立單輪車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，按照?qǐng)D2結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，分析
仿真結(jié)果，然后重復(fù)上述(二)、(三)步，直到獲得圖l所要求的理想控 制效果。
四、應(yīng)用于輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)上(對(duì)應(yīng)修改第二步中各參數(shù))，在模
擬低附著系數(shù)路面上行駛，通過(guò)調(diào)整圖2中的Fuzzy Factor和Defuzzy Factor,直至最終達(dá)到較理想的動(dòng)力效果。
本發(fā)明在駕駛員駕駛需求和路面附著條件的雙重限制下，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn) 多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)驅(qū)制動(dòng)力學(xué)特性的最優(yōu)化(當(dāng)駕駛員駕駛需 求超過(guò)路面附著條件時(shí)，車(chē)輪既無(wú)過(guò)度滑轉(zhuǎn)(移)，又能充分利用路面附 著條件)。
例如，在如圖4所示的某一行駛過(guò)程(路面附著系數(shù)為0.367，僅用兩 前輪驅(qū)動(dòng))車(chē)速曲線中，無(wú)控制時(shí)，加速度為
3.6 3.6
由牛頓第二定律可得
<formula>formula see original document page 12</formula>
由此求得此時(shí)附著力《-658.3iV，附著率為
<formula>formula see original document page 12</formula>
同理可以計(jì)算得到，有控制時(shí)附著率為0.350 ，已經(jīng)非常接近路面附著系
數(shù)。而驅(qū)動(dòng)輪輪速與車(chē)速的比較以及力矩如圖5所示，從輪速與車(chē)速的比
較中可以看出，車(chē)輪滑轉(zhuǎn)程度完全處在圖1曲線的左半部分，即無(wú)過(guò)度滑轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)，包括電子油門(mén)(10)，車(chē)輛的四個(gè)輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器(7)，光電編碼器(8)，力矩傳感器(3)，模糊控制器(9)，模糊計(jì)算器(5，6，11)，其特征在于，所述電子油門(mén)(10)發(fā)出的力矩指令給車(chē)輛的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器(7)，力矩傳感器(3)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(7)的電流信號(hào)得到電機(jī)的力矩值，并和輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)(4)一起進(jìn)入光電編碼器(8)，經(jīng)計(jì)算光電編碼器(8)的脈沖頻率分別得出路面驅(qū)動(dòng)力對(duì)電機(jī)力矩的導(dǎo)數(shù)信號(hào)(1)以及該導(dǎo)數(shù)值對(duì)時(shí)間的一階微分信號(hào)(2)，并分別通過(guò)模糊計(jì)算器(5，6)輸入模糊控制器(9)，模糊控制器(9)通過(guò)模糊邏輯推理產(chǎn)生控制輸出信號(hào)(Tout)，并輸入至模糊計(jì)算器(11)，模糊計(jì)算器(11)確定實(shí)際工作所需的數(shù)值后發(fā)出控制信號(hào)給電子油門(mén)(10)，同時(shí)輸出信號(hào)(Tout)作為下一采樣時(shí)刻模糊控制器(9)的一個(gè)輸入，用于確定該時(shí)刻的控制輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述四個(gè)輪轂電機(jī)的電子油門(mén)(10)接受來(lái)自同一電子油門(mén)(10)的指令，整個(gè)車(chē)上設(shè)有一個(gè)動(dòng)力電子控制單元(ECU)。
3. —種建立權(quán)利要求l所述控制系統(tǒng)的方法，具體步驟是一. 建立判斷車(chē)輪滑轉(zhuǎn)(移)的數(shù)學(xué)模型，即路面驅(qū)動(dòng)力，車(chē)輪驅(qū)動(dòng)(電 機(jī))力矩之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；二. 根據(jù)車(chē)輪動(dòng)力學(xué)可得電機(jī)力矩，車(chē)輪轉(zhuǎn)速，車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和半徑的 數(shù)學(xué)關(guān)系式；三.設(shè)計(jì)模糊控制器(A)確定控制器輸入輸出變量，(B)確定各變量的模糊值及隸屬度函數(shù)，將輸入輸出變量模糊化，(C)制定模糊規(guī)則，(D) 建立單輪車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，按照多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力控制 結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，分析仿真結(jié)果，然后重復(fù)上述(A)、 (C)步，直到 獲得輪胎的附著率與滑轉(zhuǎn)(移)率關(guān)系曲線要求的理想控制效果。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多電機(jī)輪邊獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)及方法，包括電子油門(mén)，電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器，光電編碼器，力矩傳感器，模糊控制器，模糊計(jì)算器。電子油門(mén)發(fā)出的力矩指令給車(chē)輛的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器，力矩傳感器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的電流信號(hào)得到電機(jī)的力矩值，并和輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)一起進(jìn)入光電編碼器，經(jīng)計(jì)算光電編碼器的脈沖頻率分別得出路面驅(qū)動(dòng)力對(duì)電機(jī)力矩的導(dǎo)數(shù)信號(hào)以及該導(dǎo)數(shù)值對(duì)時(shí)間的一階微分信號(hào)，并分別通過(guò)模糊計(jì)算器輸入模糊控制器，模糊控制器產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，并輸入至模糊計(jì)算器，模糊計(jì)算器確定實(shí)際工作所需的數(shù)值后發(fā)出控制信號(hào)給電子油門(mén)，同時(shí)輸出信號(hào)作為下一采樣時(shí)刻模糊控制器的一個(gè)輸入，用于確定該時(shí)刻的控制輸出。
文檔編號(hào)B60L15/20GK101168352SQ20061011743
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者鋼 萬(wàn), 杜志強(qiáng), 慧 陳 申請(qǐng)人:上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司;萬(wàn) 鋼