一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统及方法，该系统包括电机控制器、电机力矩分配器、实测传感器单元、非线性路面估计单元、防滑控制选择性接入单元和驱动防滑控制单元，非线性路面估计单元获取每个车轮的路面峰值附着系数，驱动防滑控制单元根据非线性路面估计单元获取的车轮的路面峰值附着系数及实测传感器单元的实测数据进行防滑控制输出控制力矩，防滑控制选择性接入单元根据驱动防滑控制单元输出控制力矩、电机力矩分配器的分配力矩以及实测传感器单元的实测数据进行逻辑判断进而输出控制力矩或分配力矩至电机控制器，电机控制器控制两个驱动电机运动。与现有技术相比，本发明专利技术具有控制精准，防滑效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统及方法
本专利技术涉及双电机驱动车辆防滑控制
，尤其是涉及一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统及方法。
技术介绍
前后轴双电机驱动车辆的前后两个轴上各有一个驱动电机，可直接驱动对应轴上的车轮实现驱动，不需要传统内燃机汽车的离合器、变速器等部件，大大简化了整车结构，提高了传动效率。同时，通过电机控制器能较精确地获取当前的电机输出的转速及力矩，且电机的响应时间一般在毫秒级。汽车在起步或者加速阶段时，驱动扭矩若超出了轮胎与地面间的附着极限会产生驱动轮的过度滑转，使得轮胎磨损，驱动效率降低，侧向稳定性降低。因此，为了避免在行驶过程中过大的滑移率，需要采取合理的控制方法减小驱动轮上的驱动力矩，从而将滑动率控制在一个最佳范围内。驱动防滑控制现阶段的方法有逻辑门限值控制、PID控制、模糊控制、最优控制、神经网络控制、滑模变结构控制等各种控制策略，各有其优缺点。(1)逻辑门限值控制不涉及被控系统的具体数学模型，便于实现对非线性系统的控制，但是它的控制逻辑比较复杂，波动较大。(2)PID控制可以将滑转率控制到设定值，但是要求在不同路面上的设置不同参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，包括电机控制器和电机力矩分配器，所述的电机控制器设有两个分别与两个轴对应连接的驱动电机，其特征在于，该系统还包括实测传感器单元、非线性路面估计单元、防滑控制选择性接入单元和驱动防滑控制单元，所述的实测传感器单元与非线性路面估计单元、驱动防滑控制单元连接，所述的非线性路面估计单元用于获取每个车轮的路面峰值附着系数，所述的非线性路面估计单元连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元用于获取两个驱动电机的控制力矩，所述的防滑控制选择性接入单元设置在驱动防滑控制单元和电机控制器之间，所述的防滑控制选择性接入单元与电机力矩分配器、实测传感器单元分别连接；驱...

【技术特征摘要】
1.一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，包括电机控制器和电机力矩分配器，所述的电机控制器设有两个分别与两个轴对应连接的驱动电机，其特征在于，该系统还包括实测传感器单元、非线性路面估计单元、防滑控制选择性接入单元和驱动防滑控制单元，所述的实测传感器单元与非线性路面估计单元、驱动防滑控制单元连接，所述的非线性路面估计单元用于获取每个车轮的路面峰值附着系数，所述的非线性路面估计单元连接驱动防滑控制单元，所述的驱动防滑控制单元用于获取两个驱动电机的控制力矩，所述的防滑控制选择性接入单元设置在驱动防滑控制单元和电机控制器之间，所述的防滑控制选择性接入单元与电机力矩分配器、实测传感器单元分别连接；驱动防滑控制单元根据非线性路面估计单元获取的车轮的路面峰值附着系数以及实测传感器单元的实测数据进行防滑控制，输出控制力矩；防滑控制选择性接入单元根据驱动防滑控制单元输出控制力矩、电机力矩分配器的分配力矩以及实测传感器单元的实测数据进行逻辑判断，进而输出控制力矩或分配力矩至电机控制器，电机控制器控制两个驱动电机运动。2.根据权利要求1所述的一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，其特征在于，所述的实测传感器单元包括用于测量车速的车速传感器、用于测量纵侧向加速度的加速度传感器、用于获取四个车轮实际轮速的轮速获取子单元、用于获取两个驱动电机转矩的转矩获取子单元以及用于获取纵侧向加速度的加速度传感器，车速传感器、轮速获取子单元、转矩获取子单元和加速度传感器均与非线性路面估计单元连接，车速传感器和轮速获取子单元与驱动防滑控制单元分别连接，所述的轮速获取子单元连接防滑控制选择性接入单元。3.根据权利要求2所述的一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，其特征在于，所述的非线性路面估计单元包括路面峰值附着系数估计器和垂向力估计器，所述的路面峰值附着系数估计器的输入端与车速传感器、轮速获取子单元、转矩获取子单元和垂向力估计器分别连接，所述的路面峰值附着系数估计器的输出端连接驱动防滑控制单元，所述的垂向力估计器连接加速度传感器连接。4.根据权利要求3所述的一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，其特征在于，所述的垂向力估计器获取的垂向力的表达式为：式中，和分别为双电机驱动车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的垂向力，m为整车质量，g为重力加速度，l为轴距、lf为质心至前轴距离，lr为质心至后轴距离、hg为质心高度，ax为纵向加速度，ay为侧向加速度。5.根据权利要求4所述的一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，其特征在于，所述的路面峰值附着系数估计器的各个参数包括：其中，z为中间变量，I为车轮等效转动惯量，Tm为电机转矩，r为车轮滚动半径，为车轮纵向力估计值，Fz为垂向力估计器估计的车轮垂向力，为路面峰值附着系数估计值，λ为车轮滑移率，λ＝(ωr-v)/v，ω为轮速获取子单元获取的实际轮速，v为车速传感器测量的车速，θ*为等式方程的数值解，k1和γ为估计器的设计参数，k1和γ均为常数，μ(λ,θ)为改进的Burckhardt轮胎模型，为μ(λ,θ)中令得到的模型函数，μ(λ,θ)的表达式为：其中，θ为路面峰值附着系数，θ2、θ3、θ4和θ5均为常参数，sgn为符号函数。6.根据权利要求5所述的一种前后轴双电机驱动车辆路面防滑控制系统，其特征在于，所述的驱动防滑控制单元包括最优滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宜泽，熊璐，余卓平，冷搏，侯誉烨，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31