一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统及方法，利用集成控制器接收车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号，判断车辆行驶工况，向EPS控制器和转矩分配控制器发送指令。EPS控制器根据可变助力特性计算出期望电流，控制助力电机的输出转矩，分配控制器根据稳定性控制算法，计算车辆稳定控制需要的横摆力矩，并通过优化分配将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器，轮毂电机控制器再转化为电流大小信号，控制轮毂电机的驱动和制动，同时轮毂电机控制器接收轮毂电机实时转速信号实现稳定性控制。本发明专利技术提高了分布式驱动汽车转向控制的稳定性。

Distributed driving automobile steering control system and method integrated with EPS

The invention discloses a distributed integrated EPS drive vehicle steering control system and method, receiving speed sensors, steering wheel angle sensor, the steering wheel torque sensor, throttle pedal, brake pedal sensor signal of sensor, yaw rate sensor, lateral acceleration sensor using integrated controller, determine the vehicle driving conditions, to the EPS controller and torque controller to send commands. The EPS controller based on Variable Assist Characteristic calculate a desired current, output torque control of motor for electric power distribution, the controller based on stability control algorithm, calculate the yaw moment to vehicle stability control, and through the optimal allocation will be required for the torque signal sent to the hub motor controller, hub motor controller is converted into current signal, control wheel motor driving and braking, and the wheel motor controller receives the real-time speed signal of wheel motor achieve stability control. The invention improves the stability of the steering control of the distributed drive vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统及方法
本专利技术属于电动汽车集成控制领域，具体涉及一种集成EPS分布式驱动汽车转向控制系统及方法。
技术介绍
随着环境污染、环境污染等问题越来越严重，电动汽车受到了更多的关注。其中分布式驱动电动汽车在传动结构、控制策略和能源利用方面有着很大的优势，已经成为现今研究的热点。分布式驱动电动汽车是指将轮毂电机直接安装在车轮内来驱动车辆行驶，由于分别控制不同的轮毂电机的输出力矩，因此，在各种极限工况下，都可以实现车辆的稳定控制，提高车辆的行驶安全性和舒适性。转向是车辆必不可少的功能之一，由于最初的机械式转向系统在实现车辆转向时需要驾驶员很大的手力来操纵方向盘，存在这很多弊端。因此，助力转向系统应运而生，现今有液压助力转向系统(HydraulicPowerSteering，简称HPS)，电控液压助力转向系统(ElectroHydraulicPowerSteering，简称EHPS)和电动助力转向系统(ElectricPowerSteering，简称EPS)。其中，电动助力转向系统可以根据车辆行驶速度以及可变助力特性曲线在不同的工况下提供不同的助力，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统，其特征在于：包括车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、助力电机、EPS控制器、轮毂电机、轮毂电机控制器、转矩分配控制器、集成控制器；所述集成控制器用于接收所述车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号，根据集成控制器内部算法，判断车辆的行驶工况，并向所述EPS控制器和转矩分配控制器发送相应指令。所述EPS控制器用于接受集成控制器发出的信号，根据可变助力特性，计算出期望电流，控制所述...

【技术特征摘要】
1.一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制系统，其特征在于：包括车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、助力电机、EPS控制器、轮毂电机、轮毂电机控制器、转矩分配控制器、集成控制器；所述集成控制器用于接收所述车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号，根据集成控制器内部算法，判断车辆的行驶工况，并向所述EPS控制器和转矩分配控制器发送相应指令。所述EPS控制器用于接受集成控制器发出的信号，根据可变助力特性，计算出期望电流，控制所述助力电机的输出转矩；所述转矩分配控制器用于接收集成控制器所发出的指令，根据稳定性控制算法，计算出车辆稳定控制需要的横摆力矩，并通过优化分配，将所需转矩信号发送至轮毂电机控制器；所述轮毂电机控制器用于接收转矩分配控制器的信号，将转矩分配控制器的信号转化为电流大小信号，控制轮毂电机的驱动和制动，同时，轮毂电机控制器可接收轮毂电机实时转速信号，实现稳定性控制。2.一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：集成控制器通过接收车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、油门踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器的信号，根据集成控制器内部算法，计算出车辆稳定行驶所需的附加横摆力矩，并判断车辆行驶工况。步骤2：EPS控制器通过接收集成控制器发送的车辆行驶工况信息，根据可变助力特性，计算出期望电流，控制助力电机的输出转矩；转矩分配控制器通过接收集成控制器的稳定性信息，根据车辆行驶工况，采用不同的控制策略，得到每个轮毂电机所需的驱动力矩，并将分配信号发送至轮毂电机控制器；轮毂电机控制器将分配信号转化为电流信号，用于控制轮毂电动产生相应的力矩，实现分布式驱动汽车的稳定性控制。3.根据权利要求2所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法，其特征在于：所述步骤2又可分为以下步骤：步骤2.1判断车辆是否转向行驶工况；步骤2.2判断路面附着系数，区别正常路面和对开路面；步骤2.3根据步骤2.2所判断的路面附着系数，选择不同的助力方式和转矩分配策略。4.根据权利要求3所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法，其特征在于：所述步骤2.1判断车辆是否为转向行驶工况的具体过程为：车辆正常直线行驶时，实时监测转向盘转角信号，设θ1＝5°为门限值，若方向盘转角|θ|<θ1，则认为车辆为直线行驶；若方向盘转角|θ|>θ1，且维持一定时间T1＝2s，若转角维持时间T<T1，认为是驾驶员误操作，若转角维持时间T>T1，认为车辆处于转向行驶工况。5.根据权利要求3所述的一种集成EPS的分布式驱动汽车转向控制方法，其特征在于：所述步骤2.2判断路面附着系数，区别正常路面和对开路面，其具体方法为：根据车速传感器得到车轮中心速度u0，根据轮毂电机控制器接收的轮毂电机转速信号得到车轮转速n，并通过公式ω＝2πn，得到内侧轮角速度ω内和外侧轮角速度ω外，计算滑移率s：其中：s内为内侧轮滑移率，s外为外侧轮滑移率；u0为两侧车轮中心速度，可由车速传感器得到；r内为内侧轮滚动半径，r外为外侧轮滚动半径，r内＝r外；ω为车轮滚动角速度；假设两侧轮胎的附着力已知，然后运用最小二乘法计算得到μ-S曲线的斜率，根据斜率大小判断路面峰值附着系数的高低，估算出车辆转向时内侧路面附着系数f内和外侧路面附着系数f外；设定门限值f0＝0.2和...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿国庆，吴镇，王启唐，华一丁，韦斌源，江浩斌，唐斌，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32