【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动车辆
，特别涉及一种电动车辆的主动安全控制系统、一种电动车辆的主动安全控制系统的控制方法以及一种电动车辆。
技术介绍
ESP(ElectronicStabilityProgram，电子车辆稳定控制系统)是一种能够在极限工况下帮助驾驶员保持车辆稳定的汽车电子控制系统。通常它由传感器系统(包括方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、轮速传感器)、液压执行系统以及ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)组成。ESP的基本原理是根据驾驶员的操纵意图，通过对处于临界稳定状态的汽车实施纵向动力学控制(间接的侧向力控制)，从而避免车辆进入不可控的非稳定状态，同时也力争保证车辆在极限工况下的操纵特性与日常驾驶线性区工况下相一致，使驾驶员可赖其以往线性区的驾驶经验对车辆进行操作，达到控制车辆的目的。目前在传统车辆上，液压制动系统是必不可少的，因此目前车辆上的ESP是在液压制动的基础上实现对车辆的稳定控制，但是，液压制动系统较为复杂，并且响应慢、成本高。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下问题的认识和研究作出的：相关技术中提出了一种汽车电子稳定控制系统，其包括：若干车轮、若干传感器、电源、控制单元，所述的传感器将感应到的信号发送给控制单元，该系统还包括与车轮集成在一起的轮边电机，所述轮边电机与电源通过动力线连接、所述的控制单元发送控制信号给轮边电机。...
【技术保护点】
一种用于电动车辆的主动安全控制系统，所述电动车辆包括：多个车轮、分别与所述多个车轮连接多个变速器、分别与所述多个变速器相连以分别与所述多个车轮对应的多个电机、用于检测所述多个车轮的轮速以生成轮速信号的轮速检测模块、用于检测所述电动车辆的方向信息的方向盘转角传感器、用于检测所述电动车辆的偏航信息的偏航率传感器以及电池包，所述主动安全控制系统包括：获取模块，与所述轮速检测模块、所述方向盘转角传感器、所述偏航率传感器、所述电池包和所述多个电机相连，用于获取所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息、所述电动车辆的偏航信息、所述电池包的状态信息和所述多个电机的状态信息；状态确定模块，用于根据所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息以及所述电动车辆的偏航信息，确定所述电动车辆的状态，所述电动车辆的状态包括所述电动车辆发生侧滑且处于侧滑极限区间之前，以及所述电动车辆处于所述侧滑极限区间；控制模块，用于根据所述电池包的状态信息、所述多个电机的状态信息、所述电动车辆的状态生成控制指令，并将所述控制指令下发给至少一个电机，以使得所述至少一个电机根据所述控制指令对对应的至少一个车轮进行控制，其中当所述电动车辆发生侧...
【技术特征摘要】
2014.12.16 CN 20141078428481.一种用于电动车辆的主动安全控制系统，所述电动车辆包括：多个车轮、分别
与所述多个车轮连接多个变速器、分别与所述多个变速器相连以分别与所述多个车轮
对应的多个电机、用于检测所述多个车轮的轮速以生成轮速信号的轮速检测模块、用
于检测所述电动车辆的方向信息的方向盘转角传感器、用于检测所述电动车辆的偏航
信息的偏航率传感器以及电池包，所述主动安全控制系统包括：
获取模块，与所述轮速检测模块、所述方向盘转角传感器、所述偏航率传感器、
所述电池包和所述多个电机相连，用于获取所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息、
所述电动车辆的偏航信息、所述电池包的状态信息和所述多个电机的状态信息；
状态确定模块，用于根据所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息以及所述电动
车辆的偏航信息，确定所述电动车辆的状态，所述电动车辆的状态包括所述电动车辆
发生侧滑且处于侧滑极限区间之前，以及所述电动车辆处于所述侧滑极限区间；
控制模块，用于根据所述电池包的状态信息、所述多个电机的状态信息、所述电
动车辆的状态生成控制指令，并将所述控制指令下发给至少一个电机，以使得所述至
少一个电机根据所述控制指令对对应的至少一个车轮进行控制，其中当所述电动车辆
发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，所述控制指令使得所述至少一个电机对对
应的至少一个车轮进行驱动控制；当所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，所述控
制指令使得所述至少一个电机对对应的至少一个车轮进行制动控制。
2.如权利要求1所述的主动安全控制系统，其特征在于，当所述电动车辆处于所
述侧滑极限区间时，所述控制模块生成的所述控制指令使得一个电机对对应的一个车
轮进行制动控制，并使得另一个电机对对应的另一个车轮进行驱动控制。
3.如权利要求1所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述轮速检测模块包括
轮速传感器和/或旋变传感器。
4.如权利要求1任一项所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述偏航率传感
器包括横摆角速度传感器、纵向加速度传感器和侧向加速度传感器。
5.如权利要求4所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述电动车辆的方向信
息为由所述方向盘转角传感器检测的方向盘转角信号，所述电动车辆的偏航信息包括：
由所述横摆角速度传感器检测的实际横摆角速度以及由所述侧向加速度传感器检测的
侧向加速度；
所述状态确定模块进一步用于：
根据所述方向盘转角信号和所述轮速信号计算所述电动车辆的目标横摆角速度；
根据所述轮速信号、所述方向盘转角信号、所述实际横摆角速度以及所述侧向加
速度计算所述电动车辆的后轴侧偏角；
获取所述目标横摆角速度与所述实际横摆角速度的横摆角速度差值△ψ′；
在所述横摆角速度差值△ψ′大于第一预设角速度且小于等于第二预设角速度，
或所述后轴侧偏角大于第一预设角度且小于等于第二预设角度时，确定所述电动车辆
发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前；在所述横摆角速度差值△ψ′大于所述第二
预设角速度或者所述后轴侧偏角大于所述第二预设角度时，确定所述电动车辆处于所
述侧滑极限区间。
6.如权利要求5所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步用
于：
获取所述多个车轮的驱动力；
获取所述多个车辆的制动力；
根据所述目标横摆角速度和所述电动车辆的整车转动惯量计算所述电动车辆的目
标横摆力矩，并获取所述目标横摆力矩与实际横摆力矩之间的横摆力矩差值△M，其
中所述实际横摆力矩由所述横摆角速度传感器检测得到；
在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包的状
态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值△M
计算得到第一反向横摆力矩，并将所述第一反向横摆力矩下发给所述至少一个电机，
以使得所述至少一个电机根据所述第一反向横摆力矩控制对应的所述至少一个车轮进
行驱动；在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，根据所述电池包的状态信息、所
述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力、所述多个车轮的制动力和所述横摆
力矩差值△M计算得到第二反向横摆力矩，并将所述第二反向横摆力矩下发给所述至
少一个电机，以使得所述至少一个电机根据所述第二反向横摆力矩控制对应的所述至
少一个车轮进行制动。
7.如权利要求6所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述多个车轮包括：左
前轮、右前轮、左后轮和右后轮。
8.如权利要求7所述的主动安全控制系统，其特征在于，当发生侧滑的车轮为前
车轮且所述电动车辆右转时，所述控制模块进一步用于：
在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包的状
态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值△M
计算左后轮所需的第一驱动力，并将所述第一驱动力下发给所述左后轮对应的电机，
以使得所述左后轮对应的电机根据所述第一驱动力控制所述左后轮；
在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，根据所述电池包的状态信息、所述多
个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力、所述多个车轮的制动力和所述横摆力矩
差值△M，计算所述左后轮所需的第二驱动力以及右后轮所需的第一制动力，并将所
述第二驱动力下发给所述左后轮对应的电机以及将所述第一制动力下发给所述右后轮
对应的电机，以使得所述左后轮对应的电机根据所述第二驱动力控制所述左后轮，所
述右后轮对应的电机根据所述第一制动力控制所述右后轮。
9.如权利要求7所述的主动安全控制系统，其特征在于，当发生侧滑的车轮为前
\t车轮且所述电动车辆左转时，所述控制模块进一步用于：
在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包的状
态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值△M
计算右后轮所需的第一驱动力，并将所述第一驱动力下发给所述右后轮对应的电机，
以使得所述右后轮对应的电机根据所述第一驱动力控制所述右后轮；
在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，根据所述电池包的状态信息、所述多
个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力、所述多个车轮的制动力和所述横摆力矩
差值△M，计算所述右后轮所需的第二驱动力以及左后轮所需的第一制动力，并将所
述第二驱动力下发给所述右后轮对应的电机以及将所述第一制动力下发给所述左后轮
对应的电机，以使得所述右后轮对应的电机根据所述第二驱动力控制所述右后轮，所
述左后轮对应的电机根据所述第一制动力控制所述左后轮。
10.如权利要求7所述的主动安全控制系统，其特征在于，当发生侧滑的车轮为
后车轮且所述电动车辆右转时，所述控制模块进一步用于：
在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包的状
态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值△M，
计算右前轮所需的第三驱动力，并将所述第三驱动力下发给所述右前轮对应的电机，
以使得所述右前轮对应的电机根据所述第三驱动力控制所述右前轮；
在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，根据所述电池包的状态信息、所述多
个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力、所述多个车轮的制动力和所述横摆力矩
差值△M，计算所述右前轮所需的第四驱动力以及所述左前轮所需的第二制动力，并
将所述第四驱动力下发给所述右前轮对应的电机以及将所述第二制动力下发给所述左
前轮对应的电机，以使得所述右前轮对应的电机根据所述第四驱动力控制所述右前轮，
所述左前轮对应的电机根据所述第二制动力控制所述左前轮。
11.如权利要求7所述的主动安全控制系统，其特征在于，当发生侧滑的车轮为
后车轮且所述电动车辆左转时，所述控制模块进一步用于：
在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包的状
态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值△M，
计算左前轮所需的第三驱动力，并将所述第三驱动力下发给所述左前轮对应的电机，
以使得所述左前轮对应的电机根据所述第三驱动力控制所述左前轮；
在所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，根据所述电池包的状态信息、所述多
个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力、所述多个车轮的制动力和所述横摆力矩
差值△M，计算所述左前轮所需的第四驱动力以及所述右前轮所需的第二制动力，并
将所述第四驱动力下发给所述左前轮对应的电机以及将所述第二制动力下发给所述右
前轮对应的电机，以使得所述左前轮对应的电机根据所述第四驱动力控制所述左前轮，
所述右前轮对应的电机根据所述第二制动力控制所述右前轮。
12.一种如权利要求1-11中任一项所述的主动安全控制系统，其特征在于，所述
\t主动安全控制系统集成在所述电动车辆的电机控制器中。
13.一种电机控制器，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的用于电
动车辆的主动安全控制系统。
14.一种电动车辆，其特征在于，包括：
四个车轮；
四个变速器，分别通过传动轴与所述四个车轮连接；
四个电机，分别与所述四个变速器连接；
轮速检测模块，分别与所述四个车轮连接，用于检测所述四个车轮的轮速以生成
轮速信号；
方向盘转角传感器，用于检测所述电动车辆的方向信息；
偏航率传感器，用于检测所述电动车辆的偏航信息；
电池包；以及
如权利要求1-12中任一项所述的用于电动车辆的主动安全控制系统。
15.如权利要求14所述的电动车辆，其特征在于，每个电机与每个变速器固连。
16.一种用于电动车辆的主动安全控制系统的控制方法，所述电动车辆包括：多
个车轮、分别与所述多个车轮连接多个变速器、分别与所述多个变速器相连以分别与
所述多个车轮对应的多个电机、用于检测所述多个车轮的轮速以生成轮速信号的轮速
检测模块、用于检测所述电动车辆的方向信息的方向盘转角传感器、用于检测所述电
动车辆的偏航信息的偏航率传感器以及电池包，所述控制方法包括以下步骤：
获取所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息、所述电动车辆的偏航信息、所述
电池包的状态信息以及所述多个电机的状态信息；
根据所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息以及所述电动车辆的偏航信息，确
定所述电动车辆的状态，所述电动车辆的状态包括所述电动车辆发生侧滑且处于所述
侧滑极限区间之前和所述电动车辆处于所述侧滑极限区间；
根据所述电池包的状态信息、所述多个电机的状态信息、所述电动车辆的状态生
成控制指令，并将所述控制指令下发给至少一个电机，以使得所述至少一个电机根据
所述控制指令对对应的至少一个车轮进行控制，其中当所述电动车辆发生侧滑且处于
所述侧滑极限区间之前时，所述控制指令使得所述至少一个电机对对应的至少一个车
轮进行驱动控制；当所述电动车辆处于所述侧滑极限区间时，所述控制指令使得所述
至少一个电机对对应的至少一个车轮进行制动控制。
17.如权利要求16所述的控制方法，其特征在于，当所述电动车辆处于所述侧滑
极限区间时，生成的所述控制指令使得一个电机对对应的一个车轮进行制动控制，并
使得另一个电机对对应的另一个车轮进行驱动控制。
18.如权利要求16或17所述的控制方法，其特征在于，所述轮速检测模块包括
轮速传感器和/或旋变传感器。
19.如权利要求16或17任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电动车辆的
\t方向信息为方向盘转角信号，所述电动车辆的偏航信息所述电动车辆的实际横摆角速
度和侧向加速度；
所述根据所述轮速信号、所述电动车辆的方向信息以及所述电动车辆的偏航信息，
确定所述电动车辆的状态包括：
根据所述方向盘转角信号和所述轮速信号计算所述电动车辆的目标横摆角速度；
根据所述轮速信号、所述方向盘转角信号、所述实际横摆角速度以及所述侧向加
速度计算所述电动车辆的后轴侧偏角；
获取所述目标横摆角速度与所述实际横摆角速度的横摆角速度差值△ψ′；
在所述横摆角速度差值△ψ′大于第一预设角速度且小于等于第二预设角速度，
或所述后轴侧偏角大于第一预设角度且小于等于第二预设角度时，确定所述电动车辆
发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前；在所述横摆角速度差值△ψ′大于所述第二
预设角速度或者所述后轴侧偏角大于所述第二预设角度时，确定所述电动车辆处于所
述侧滑极限区间。
20.如权利要求19所述的控制方法，其特征在于，根据所述电池包的状态信息、
所述多个电机的状态信息、所述电动车辆的状态生成控制指令，并将所述控制指令下
发给至少一个电机，以使得所述至少一个电机根据所述控制指令对对应的至少一个车
轮进行控制包括：
S1：获取所述多个车轮的驱动力以及所述多个车轮的制动力；
S2：根据所述目标横摆角速度和所述电动车辆的整车转动惯量计算所述电动车辆
的目标横摆力矩，并获取所述目标横摆力矩与实际横摆力矩之间的横摆力矩差值△M，
其中所述实际横摆力矩由所述偏航率传感器检测得到；
S3：在所述电动车辆发生侧滑且处于所述侧滑极限区间之前时，根据所述电池包
的状态信息、所述多个电机的状态信息、所述多个车轮的驱动力和所述横摆力矩差值
△M计算得到第一反向横摆力矩，并将所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，罗红斌，张金涛，杨冬生，吕海军，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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