一种电动汽车行驶协调智能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车行驶协调智能控制方法，包括电动汽车采用两轴四轮独立驱动模式时的直线行驶控制方法、采用两轴四轮独立驱动模式时的转弯行驶控制方法、采用单轴两轮独立驱动模式时的直线行驶控制方法和采用单轴两轮独立驱动模式时的转弯行驶控制方法；驾驶员通过转向盘和加速踏板分别改变转向盘转动角度和加速踏板角度，整车控制器根据转向盘转动角度信号判断驾驶员驱车控制，并根据加速踏板角度信号，通过各个驱动电机控制器改变其驱动电机驱动电流值以调整驱动电机转速，进而调整相应电动轮转速，以将相应两个电动轮之间转速差值及其所对应驱动电机驱动电流差值控制在一定范围内，实现每个独立驱动轮合理协调工作，改善汽车行驶条件。

Intelligent control method and system for electric vehicle driving coordination

The present invention relates to an electric vehicle coordinated intelligent control method, including electric vehicles using two axis four wheel independent linear drive mode driving control method, using two independent four wheel drive mode of the steering control method, the single axis line of two wheel independent drive mode driving control method and using single axle and two wheel independent drive mode when the turning driving control method; the driver through the steering wheel and accelerator pedal respectively change steering wheel rotation angle and accelerator pedal angle, the vehicle controller based on steering wheel angle signal to determine the driver's drive control, and according to the accelerator pedal angle signal, change the drive motor drive current value to adjust the rotating speed of the motor driven by the driving motor controller then, the corresponding adjustment of electric wheel speed, the corresponding speed difference between the two electric wheel And the corresponding drive motor drive current difference is controlled within a certain range, so as to realize the reasonable coordination of each independent driving wheel and improve the driving condition of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车行驶协调智能控制方法及系统。
技术介绍
随着汽车使用数量的快速增长及环境压力的剧增，在我国有关政策激励下，各种电动汽车快速涌现。如何更好地发展电动汽车及其相关技术，许多高校、研究机构和企业做出了积极的努力，虽然取得了不少进步，但是毕竟电动汽车在我国出现的时间较短，总体技术还有待提高与发展。电动轮电动汽车，通常是指直接将驱动电机与驱动轮集成在一起的电动汽车，其具有结构紧凑、布置方便、使用灵活、节能降耗等优点，正引起全球更多人的关注。然而，在电动轮电动汽车直线行驶或者转弯行驶过程中，如何更好地协调独立的四个驱动电机或者协调独立的两个驱动电机以满足电动汽车正常工作与安全要求，是电动轮电动汽车发展过程中不可回避的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种操控简便、协调性好、易掌握、智能化程度高的电动轮电动汽车行驶协调智能控制方法，同时提供一种设计合理，结构简单，协调性好、自动化程度高的电动轮电动汽车行驶协调系统。为实现上述第一个目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电动汽车行驶协调智能控制方法，应用于控制电动轮电动汽车的行驶全程，所述电动汽车设有转向盘、加速踏板、制动踏板、制动系统、两个驱动轴、安装在两个驱动轴两端的四个电动轮、分别直接驱动四个电动轮转动的四个驱动电机、整车控制器、转向盘转角传感器、加速踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、四个轮速传感器、四个电流传感器、四个驱动电机控制器和制动系统控制器；所述电动汽车具有两轴四轮驱动模式和单轴两轮驱动模式，所述电动汽车的两轴四轮驱动模式，是以两个驱动轴上四个电动轮为驱动轮，取其中一个驱动轴为主驱动轴、另一个驱动轴为副驱动轴，并取主驱动轴上的一个电动轮作为第一主驱动轮、与第一主驱动轮同轴的另一个电动轮作为第一副驱动轮、与第一副驱动轮同侧的副驱动轴上的另一个电动轮作为第二主驱动轮和与第二主驱动轮同轴的一个电动轮作为第二副驱动轮的动力布置方式，并采用第一主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制、第一副驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速、第二主驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速或者第一副驱动轮转速，以及第二副驱动轮跟踪适应第二主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述电动汽车的单轴两轮驱动模式，是以其中一个驱动轴上两个电动轮为驱动轮，并采用其中一个电动轮作为主驱动轮、另一个电动轮作为副驱动轮的动力布置方式，并采用主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制和副驱动轮跟踪适应主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述驾驶员驱车控制包括直线行驶控制和转弯行驶控制。所述电动汽车采用两轴四轮驱动模式时，整车控制器根据转向盘输入的转向盘转动角度为0°，判断驾驶员驱车控制为直线行驶控制；所述第一主驱动轮的驱动电机的驱动电流及转速跟随汽车驾驶员的加速踏板角度大小平稳变化达到其相应的数值，其它三个驱动轮采用第一副驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速、第二主驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速和第二副驱动轮跟踪适应第二主驱动轮转速的行驶协调控制方式以保证汽车直线行驶；所述电动汽车正常直线行驶满足以下所有条件：条件A1：第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1的绝对值abs（Δi1）=abs(i1z-i1f)≤Δi1h，且第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1的绝对值abs(Δw1)=abs(w1z-w1f)≤Δw1h；条件A2：第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12的绝对值abs(Δi12)=abs(i1z-i2z)≤Δi12z，且第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12的绝对值abs(Δw12)=abs(w1z-w2z)≤Δw12z；条件A3：第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2的绝对值abs(Δi2)=abs(i2z-i2f)≤Δi2h，且第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2的绝对值abs(Δw2)=abs(w2z-w2f)≤Δw2h；上述Δi1h、Δi12z、Δi12h、Δw1h、Δw12z和Δw2h均为根据驱动电机的类型与规格、路况、电动汽车车速大小、车辆结构与类型通过预存规律计算得到的计算值或者所设定的预设值。具有所述行驶协调智能控制方法的电动汽车整车控制器，一旦监控发现四个电动轮独立驱动的汽车出现驱动轮之间的转速差值或者驱动电流差值偏大的情况，马上进行自动智能调整，其采用两轴四轮驱动模式时的直线行驶控制方法包括以下步骤：1）电动汽车采用两轴四轮驱动模式时的直线行驶过程中，每隔时间Δt1，整车控制器调用四个轮速传感器和四个电流传感器分别检测电动汽车的电动轮转速信号和驱动电流信号，并判断是否存在以下任一情况：情况B1：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1=i1z-i1f＞Δi1h，或者第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1=w1z-w1f＞Δw1h时，则执行步骤2.1）；情况B2：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1=i1z-i1f＜-Δi1h，或者第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1=w1z-w1f＜-Δw1h时，则执行步骤2.2）；情况B3：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12=i1z-i2z＞Δi12z，或者第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12=w1z-w2z＞Δw12z时，则执行步骤2.3）；情况B4：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12=i1z-i2z＜-Δi12z，或者第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12=w1z-w2z＜-Δw12z时，则执行步骤2.4）；情况B5：存在第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2=i2z-i2f＞Δi2h，或者第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2=w2z-w2f＞Δw2h时，则执行步骤2.5）；情况B6：存在第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2=i2z-i2f＜-Δi2h，或者第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2=w2z-w2f＜-Δw2h时，则执行步骤2.6）；2.1）整车控制器通过第一副驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳增加原则逐渐增加其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第一主驱动轮与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi1和转速差值Δw1同时满足abs(Δi1)≤Δi1h和abs(Δw1)≤Δw1h，则执行步骤1），若无法同时满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车行驶协调智能控制方法，应用于控制电动轮电动汽车的行驶全程，所述电动汽车设有转向盘、加速踏板、制动踏板、制动系统、两个驱动轴、安装在两个驱动轴两端的四个电动轮、分别直接驱动四个电动轮转动的四个驱动电机、整车控制器、转向盘转角传感器、加速踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、四个轮速传感器、四个电流传感器、四个驱动电机控制器和制动系统控制器；所述电动汽车具有两轴四轮驱动模式和单轴两轮驱动模式，其特征在于：所述电动汽车的两轴四轮驱动模式，是以两个驱动轴上四个电动轮为驱动轮，取其中一个驱动轴为主驱动轴、另一个驱动轴为副驱动轴，并取主驱动轴上的一个电动轮作为第一主驱动轮、与第一主驱动轮同轴的另一个电动轮作为第一副驱动轮、与第一副驱动轮同侧的副驱动轴上的另一个电动轮作为第二主驱动轮和与第二主驱动轮同轴的一个电动轮作为第二副驱动轮的动力布置方式，并采用第一主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制、第一副驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速、第二主驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速或者第一副驱动轮转速，以及第二副驱动轮跟踪适应第二主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述电动汽车的单轴两轮驱动模式，是以其中一个驱动轴上两个电动轮为驱动轮，并采用其中一个电动轮作为主驱动轮、另一个电动轮作为副驱动轮的动力布置方式，并采用主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制和副驱动轮跟踪适应主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述驾驶员驱车控制包括直线行驶控制和转弯行驶控制。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车行驶协调智能控制方法，应用于控制电动轮电动汽车的行驶全程，所述电动汽车设有转向盘、加速踏板、制动踏板、制动系统、两个驱动轴、安装在两个驱动轴两端的四个电动轮、分别直接驱动四个电动轮转动的四个驱动电机、整车控制器、转向盘转角传感器、加速踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、四个轮速传感器、四个电流传感器、四个驱动电机控制器和制动系统控制器；所述电动汽车具有两轴四轮驱动模式和单轴两轮驱动模式，其特征在于：所述电动汽车的两轴四轮驱动模式，是以两个驱动轴上四个电动轮为驱动轮，取其中一个驱动轴为主驱动轴、另一个驱动轴为副驱动轴，并取主驱动轴上的一个电动轮作为第一主驱动轮、与第一主驱动轮同轴的另一个电动轮作为第一副驱动轮、与第一副驱动轮同侧的副驱动轴上的另一个电动轮作为第二主驱动轮和与第二主驱动轮同轴的一个电动轮作为第二副驱动轮的动力布置方式，并采用第一主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制、第一副驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速、第二主驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速或者第一副驱动轮转速，以及第二副驱动轮跟踪适应第二主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述电动汽车的单轴两轮驱动模式，是以其中一个驱动轴上两个电动轮为驱动轮，并采用其中一个电动轮作为主驱动轮、另一个电动轮作为副驱动轮的动力布置方式，并采用主驱动轮跟踪适应驾驶员驱车控制和副驱动轮跟踪适应主驱动轮转速的行驶协调控制方式；所述驾驶员驱车控制包括直线行驶控制和转弯行驶控制。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车行驶协调智能控制方法，其特征在于：所述电动汽车采用两轴四轮驱动模式时，整车控制器根据转向盘输入的转向盘转动角度为0°，判断驾驶员驱车控制为直线行驶控制；所述第一主驱动轮的驱动电机的驱动电流及转速跟随汽车驾驶员的加速踏板角度大小平稳变化达到其相应的数值，其它三个驱动轮采用第一副驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速、第二主驱动轮跟踪适应第一主驱动轮转速和第二副驱动轮跟踪适应第二主驱动轮转速的行驶协调控制方式以保证汽车直线行驶；所述电动汽车正常直线行驶满足以下所有条件：条件A1：第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1的绝对值abs（Δi1）=abs(i1z-i1f)≤Δi1h，且第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1的绝对值abs(Δw1)=abs(w1z-w1f)≤Δw1h；条件A2：第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12的绝对值abs(Δi12)=abs(i1z-i2z)≤Δi12z，且第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12的绝对值abs(Δw12)=abs(w1z-w2z)≤Δw12z；条件A3：第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2的绝对值abs(Δi2)=abs(i2z-i2f)≤Δi2h，且第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2的绝对值abs(Δw2)=abs(w2z-w2f)≤Δw2h；上述Δi1h、Δi12z、Δi12h、Δw1h、Δw12z和Δw2h均为根据驱动电机的类型与规格、路况、电动汽车车速大小、车辆结构与类型通过预存规律计算得到的计算值或者所设定的预设值。3.根据权利要求1或者2所述的一种电动汽车行驶协调智能控制方法，其特征在于：具有所述行驶协调智能控制方法的电动汽车整车控制器，一旦监控发现四个电动轮独立驱动的汽车出现驱动轮之间的转速差值或者驱动电流差值偏大的情况，马上进行自动智能调整，其采用两轴四轮驱动模式时的直线行驶控制方法包括以下步骤：1）电动汽车采用两轴四轮驱动模式时的直线行驶过程中，每隔时间Δt1，整车控制器调用四个轮速传感器和四个电流传感器分别检测电动汽车的电动轮转速信号和驱动电流信号，并判断是否存在以下任一情况：情况B1：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1=i1z-i1f＞Δi1h，或者第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1=w1z-w1f＞Δw1h时，则执行步骤2.1）；情况B2：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1=i1z-i1f＜-Δi1h，或者第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1=w1z-w1f＜-Δw1h时，则执行步骤2.2）；情况B3：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12=i1z-i2z＞Δi12z，或者第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12=w1z-w2z＞Δw12z时，则执行步骤2.3）；情况B4：存在第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12=i1z-i2z＜-Δi12z，或者第一主驱动轮转速w1z与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12=w1z-w2z＜-Δw12z时，则执行步骤2.4）；情况B5：存在第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2=i2z-i2f＞Δi2h，或者第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2=w2z-w2f＞Δw2h时，则执行步骤2.5）；情况B6：存在第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2=i2z-i2f＜-Δi2h，或者第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2=w2z-w2f＜-Δw2h时，则执行步骤2.6）；2.1）整车控制器通过第一副驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳增加原则逐渐增加其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第一主驱动轮与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi1和转速差值Δw1同时满足abs(Δi1)≤Δi1h和abs(Δw1)≤Δw1h，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.2）整车控制器通过第一副驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳减少原则逐渐减少其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第一主驱动轮与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi1和转速差值Δw1同时满足abs(Δi1)≤Δi1h和abs(Δw1)≤Δw1h，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.3）整车控制器通过第二主驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳增加原则逐渐增加其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第一主驱动轮与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi12和转速差值Δw12同时满足abs(Δi12)≤Δi12z和abs(Δw12)≤Δw12z，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.4）整车控制器通过第二主驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳减少原则逐渐减少其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第一主驱动轮与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi12和转速差值Δw12同时满足abs(Δi12)≤Δi12z和abs(Δw12)≤Δw12z，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.5）整车控制器通过第二副驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳增加原则逐渐增加其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第二主驱动轮与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi2和转速差值Δw2同时满足abs(Δi2)≤Δi2h和abs(Δw2)≤Δw2h，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.6）整车控制器通过第二副驱动轮所对应的驱动电机控制器，按预设的电流平稳减少原则逐渐减少其驱动电机的驱动电流，在预定调控时间tt1内，若能调控第二主驱动轮与第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流差值Δi2和转速差值Δw2同时满足abs(Δi2)≤Δi2h和abs(Δw2)≤Δw2h，则执行步骤1），若无法同时满足，则执行步骤2.7）；2.7）整车控制器通过四个驱动电机控制器，将每个驱动电机的驱动电流均逐渐减少一个数值Δii以降低相应电动轮机转速后，执行步骤1）；上述时间参数tt1跟车速、驱动电机驱动电流及驱动电机类型有关，整车控制器根据检测的电动轮轮速和驱动电机驱动电流信号通过计算确定。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车行驶协调智能控制方法，其特征在于：所述电动汽车采用两轴四轮驱动模式时，整车控制器根据转向盘输入的转向盘转动角度不为0°，判断驾驶员驱车控制为转弯行驶控制，且根据转向盘转动角度大小，通过四个驱动电机控制器调整相应驱动电机驱动电流值和相应电动轮转速大小，具体行驶协调控制方式为：先根据加速踏板输入的加速踏板转动角度调整第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流值以调整第一主驱动轮轮速至相应值，再根据第一主驱动轮轮速变化和转向盘转动角度大小，通过调整第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流值以调整第一副驱动电机转速，然后根据计算比对第一副驱动轮轮速变化，通过调整第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流值以调整第二主驱动电机转速，最后根据计算比对第二主驱动轮轮速变化，通过调整第二副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流值以调整第二副驱动电机转速；所述电动汽车正常转弯行驶满足以下所有条件：条件A4：第一主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1z与第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f的驱动电流差值Δi1=i1z-i1f满足Δi1hlr≤abs(Δi1)≤Δi1hrr，第一主驱动轮转速w1z与第一副驱动轮转速w1f的转速差值Δw1=w1z-w1f满足Δw1hlr≤abs(Δw1)≤Δw1hrr；条件A5：第一副驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i1f与第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z的驱动电流差值Δi12r=i1f-i2z满足abs(Δi12r)≤Δi12zr，且第一副驱动轮转速w1f与第二主驱动轮转速w2z的转速差值Δw12r=w1f-w2z满足abs(Δw12r)≤Δw12zr；条件A6：第二主驱动轮所对应驱动电机的驱动电流i2z与第二副驱动轮所对应驱动电机驱动电流i2f的驱动电流差值Δi2=i2z-i2f满足Δi2hlr≤abs(Δi2)≤Δi2hrr，且第二主驱动轮转速w2z与第二副驱动轮转速w2f的转速差值Δw2=w2z-w2f满足Δw2hlr≤abs(Δw2)≤Δw2hrr；上述Δi1hlr、...

【专利技术属性】
技术研发人员：严世榕，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35