一种电动车辆底盘系统的协同控制方法，涉及车辆控制领域。其通过将传感器量测得到的制动触发信号、轮速信号、车身的垂向加速度信号、纵向加速度信号、侧向加速度信号、俯仰角信号、侧倾角信号、横摆角速度信号、转向轴输入转矩信号和车速信号传递至协同控制器，协同控制器监控车辆的运动状态并适时向电液联合制动上层控制器和EPS+ASS集中控制器施加控制命令，电液联合制动上层控制器和EPS+ASS集中控制器根据各自接收的传感器信号和协同控制器命令进行操作，电液联合制动上层控制器通过协调电机控制器和ABS控制器控制轮毂电机和液压制动单元，EPS+ASS集中控制器直接控制助力电机和作动器。本发明专利技术降低了子系统耦合工况下的冲突，提升电动车辆底盘系统的整体性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于电动车辆协同控制
技术介绍
随着汽车工业的快速发展，对汽车底盘系统中各子系统分散式的独立控制已经无法满足人们对于汽车整体性能日益提升的要求，汽车底盘系统的集成控制成为目前汽车底盘控制的研究热点。电动车辆底盘系统相对传统车辆底盘系统而言仅简化了传动系统，并在制动系统中增加了电机制动系统，因此对于电动车辆底盘系统的集成控制可以基于传统车辆底盘系统的集成控制。目前汽车底盘系统的集成控制结构主要有集中式和分层式两种，所谓集中式就是不需要各子系统的控制器，而采用一个全局控制器用来控制所有的执行机构，采用这种结构设计的控制器集成度高，控制效果通常较好，但存在控制器设计复杂，整体可靠性难以保证等问题；分层式是在保留原有子系统控制器不变的前提下，设计一个上层控制器用来监控并控制各子控制器，从而协调发生耦合作用的子系统，采用这种结构可以缩短控制器的开发时间、降低开发难度，通常也能获得较好的集成控制效果，但需要在设计时对子系统的耦合过程非常熟悉。本专利技术结合集中式控制结构和分层式控制结构的优点，以电动助力转向(EPS)、主动悬架系统(ASS)、防抱死制动系统(ABS)和电机制动系统为控制对象，提供了一种电动车辆底盘系统的协同控制方法，从而获得电动车辆底盘系统的最佳控制效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动车辆底盘系统的协同控制方法，能够控制EPS、 ASS、ABS和电机制动系统间的协调工作，降低各子系统耦合工况下的冲突，从而提升电动车辆底盘系统的整体性能。为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案一种电动车辆底盘的协同控制系统，包括制动踏板开关I、轮速传感器2、陀螺仪传感器3、转矩传感器4、车速传感器5、协同控制器6、电液联合制动上层控制器7、EPS+ASS 集中控制器8、电机控制器9、ABS控制器10、轮毂电机11、液压制动器12、助力电机13、作动器14 ；制动踏板开关I、轮速传感器2、陀螺仪传感器3、转矩传感器4、车速传感器5将量测到的信号传递至协同控制器6，协同控制器6对电液联合制动上层控制器7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，电液联合制动上层控制器7对电机控制器9和ABS控制器10施加控制命令，电机控制器9负责控制轮毂电机11进行电机制动，ABS控制器10负责控制液压制动器12进行液压制动，EPS+ASS集中控制器8控制助力电机13和作动器14分别调节转向助力特性和悬架动态特性；其中，制动踏板开关I产生制动触发信号，轮速传感器2量测轮速信号，陀螺仪传感器3量测车身的垂向加速度、纵向加速度、侧向加速度、俯仰角、侧倾角以及横摆角速度信号，转矩传感器4量测转向轴输入转矩信号，车速传感器5量测车速信号。本专利技术所具有的积极效果是本专利技术在分析EPS、ASS、ABS和电机制动系统中主要控制参数以及这些控制参数间相互关系的基础上，对上述系统进行协同控制，能够克服现有电动车辆EPS、ASS、ABS和电机制动系统间的相互影响JtABS和电机制动系统按照分层式控制结构设计电液联合制动上层控制器7，对EPS和ASS按照集中式控制结构设计EPS+ASS集中控制器8，协同控制器6接收传感器量测信号，并根据当前电动车辆的运动状况计算出控制信号输入到电液联合制动上层控制器7和EPS+ASS集中控制器8，从而控制EPS、ASS、ABS和电机制动系统间的协调工作；本专利技术能够减少EPS、ASS、ABS和电机制动系统间耦合的不利影响，降低系统间的相互冲突，提高电动车辆的行驶平顺性、操纵稳定性和制动效能。附图说明图I电动车辆底盘系统协同控制结构原理图中1.制动踏板开关2.轮速传感器3.陀螺仪传感器4.转矩传感器5.车速传感器6.协同控制器7.电液联合制动上层控制器8. EPS+ASS集中控制器9.电机控制器10. ABS控制器11.轮毂电机12.液压制动器13.助力电机14.作动器具体实施方式现结合图I对本实施例作进一步说明。本专利技术所述的电动车辆底盘系统由EPS、ASS、ABS和电机制动系统构成，它们分别代表电动车辆底盘系统中转向系统、悬架系统和制动系统这三个子系统。本专利技术中，制动踏板开关I产生制动触发信号，轮速传感器2量测轮速信号，陀螺仪传感器3量测车身的垂向加速度、纵向加速度、侧向加速度、俯仰角、侦_角以及横摆角速度信号，转矩传感器4量测转向轴输入转矩信号，车速传感器5量测车速信号，上述传感器信号传递至协同控制器6 ;协同控制器6将制动触发信号、轮速信号、车速信号以及纵向加速度信号传递至电液联合制动上层控制器7，电液联合制动上层控制器7将轮速信号传递至电机控制器9，同时将轮速信号、车速信号以及纵向加速度信号传递至ABS控制器10 ； 协同控制器6将垂向加速度、侧向加速度、俯仰角、侧倾角、横摆角速度、转向轴输入转矩以及车速信号传递至EPS+ASS集中控制器8 ;同时，协同控制器6对电液联合制动上层控制器 7和EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，电液联合制动上层控制器7对电机控制器9和 ABS控制器10施加控制命令；继而由电机控制器9控制轮毂电机11，ABS控制器10控制液压制动器12，EPS+ASS集中控制器8控制助力电机13和作动器14。本专利技术提供的电动车辆底盘子系统单独工作控制方法如下I)制动系统单独工作协同控制器6将制动触发信号、轮速信号、纵向加速度信号和车速信号传递至电液联合制动上层控制器7，此时协同控制器6仅起到监控作用，不对电液联合制动上层控制器7施加控制命令，具体控制方法如下(a)当车速>15km/h时，电液联合制动上层控制器7将上述信号传递至ABS控制器10，同时电液联合制动上层控制器7根据纵向加速度信号判定是否启用电机制动当纵向加速度彡_5m/s2，仅ABS参与制动工作，电机不参与制动工作，当-5m/s2〈纵向加速度彡Om/ s2，电液联合制动上层控制器7将制动触发信号和轮速信号传递至电机控制器9，电机和 ABS共同参与制动工作；(b)当车速< 15km/h时，电液联合制动上层控制器7将制动触发信号和轮速信号传递至电机控制器9，仅电机参与制动工作，ABS不参与制动工作。2)转向系统单独工作协同控制器6将转向轴输入转矩以及车速信号传递至EPS+ASS集中控制器8，此时协同控制器6仅起到监控作用，不对EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，当车速< 70km/ h时，EPS+ASS集中控制器8控制EPS工作，EPS的控制目标是保证转向轻便性和路感，根据转向系统的转向轴输入转矩信号和车速信号调整助力电机13的助力转矩大小；当车速 >70km/h时，EPS不参与工作。3)悬架系统单独工作协同控制器6将垂向加速度、俯仰角、侧倾角传递至EPS+ASS集中控制器8，此时协同控制器6仅起到监控作用，不对EPS+ASS集中控制器8施加控制命令，EPS+ASS集中控制器8控制ASS工作，ASS的控制目标是通过调整作动器14的控制力大小来保证车身的垂向加速度、俯仰角和侧倾角在较小的范围内(车身的垂向加速度均方根值< O. 12m/s2，俯仰角均方根值<2°，侧倾角均方根值<2° )。本专利技术根据电动车辆底盘系统间的耦合关系，提供如下几种控制方法I)制动系统与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动车辆底盘系统，是在原有车辆制动踏板开关（1）、轮速传感器（2）、转矩传感器（4）、车速传感器（5）、电机控制器（9）、ABS控制器（10）、轮毂电机（11）、液压制动器（12）、助力电机（13）和作动器（14）的基础上新增了陀螺仪传感器（3）、协同控制器（6）、电液联合制动上层控制器（7）、EPS+ASS集中控制器（8），其特征在于：制动踏板开关（1）、轮速传感器（2）、陀螺仪传感器（3）、转矩传感器（4）、车速传感器（5）将量测到的信号传递至协同控制器（6），协同控制器（6）对电液联合制动上层控制器（7）和EPS+ASS集中控制器（8）施加控制命令，电液联合制动上层控制器（7）对电机控制器（9）和ABS控制器（10）施加控制命令，电机控制器（9）控制轮毂电机（11）进行电机制动，ABS控制器（10）控制液压制动器（12）进行液压制动，EPS+ASS集中控制器（8）控制助力电机（13）和作动器（14）分别调节转向助力特性和悬架动态特性；其中，制动踏板开关（1）产生制动触发信号，轮速传感器（2）量测轮速信号，陀螺仪传感器（3）量测车身的垂向加速度、纵向加速度、侧向加速度、俯仰角、侧倾角以及横摆角速度信号，转矩传感器（4）量测转向轴输入转矩信号，车速传感器（5）量测车速信号。...
【技术特征摘要】
1.一种电动车辆底盘系统,是在原有车辆制动踏板开关(I)、轮速传感器(2 )、转矩传感器(4)、车速传感器(5)、电机控制器(9)、ABS控制器(10)、轮毂电机(11)、液压制动器(12)、助力电机(13)和作动器(14)的基础上新增了陀螺仪传感器(3)、协同控制器(6)、电液联合制动上层控制器(7)、EPS+ASS集中控制器(8)，其特征在于制动踏板开关(I)、轮速传感器(2)、陀螺仪传感器(3)、转矩传感器(4)、车速传感器(5)将量测到的信号传递至协同控制器(6)，协同控制器(6)对电液联合制动上层控制器(7)和EPS+ASS集中控制器(8)施加控制命令，电液联合制动上层控制器(7)对电机控制器(9)和ABS控制器(10)施加控制命令，电机控制器(9)控制轮毂电机(11)进行电机制动，ABS控制器(10)控制液压制动器(12)进行液压制动，EPS+ASS集中控制器(8)控制助力电机(13)和作动器(14)分别调节转向助力特性和悬架动态特性；其中，制动踏板开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯能莲，彭剑坤，宾洋，占子奇，高翔，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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