用于电力驱动车辆的电子稳定性控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电力驱动车辆的电子稳定性控制系统，所述车辆具有通过差速器将扭矩提供给车轴的电动牵引马达。牵引马达通过开始减小提供给牵引车轮的扭矩来响应于由车辆上传感器感测到的不稳定事件，以恢复转向控制。然后牵引马达随着制动力的施加依次脉冲地产生增加扭矩，以提供加强的直接的横摆力矩控制。

Electronic stability control system for electric drive vehicles

The present invention discloses an electronic stability control system for an electrically powered vehicle, which has an electric traction motor for providing torque to the axle through a differential. The traction motor in order to restore the steering control by reducing the torque provided to the traction wheel in response to an unstable event sensed by the sensor on the vehicle. The traction motor is then pulsed to produce an increased torque in response to the application of the braking force to provide enhanced direct yaw moment control.

【技术实现步骤摘要】

所公开的构思涉及一种电子控制系统，该电子控制系统通过使车辆打滑(spin)趋势最小化来增加车辆的稳定性。通过应用制动器并且还利用包括电动马达的动力传动系统的快速响应能力提供横摆率控制来避免潜在的转向控制损失。
技术介绍
当传统的电子稳定性控制系统检测到转向控制损失时，制动器被自动应用，以协助车辆的转向。制动力被单独地施加到车轮，诸如施加到外前轮以应对转向过度，或者施加到内后轮以应对转向不足。电子稳定性控制系统也可以降低发动机动力，直到恢复控制。主动制动系统(active lateral braking system)或差速制动系统将不同的制动力施加给车辆的四个车轮中的每个车轮以在左车轮和右车轮之间产生不同的制动力。参照图1a,示出了主动制动系统的一个示例。动力传动系统10包括牵引发动机或牵引马达12，牵引发动机或牵引马达12利用提供给开放式差速器16的扭矩2 τ 1驱动驱动轴14。右车轮18被右车轴20驱动，右车轴20将扭矩τ d提供给右车轮18以将角速度ωκ赋予右车轮18。左车轮24被左车轴26驱动，左车轴26将扭矩τ d提供给左车轮24以将角速度ω J武予左车轮24。示出了制动力“被施加到左车轮24，以进行电子稳定性控制。参照图lb，示出了车辆30转向过度的情形。车辆在转向过度的路径χ上行驶，但期望车辆按照期望的路径y行驶。示出了电子稳定性控制系统将制动力Tb施加给右前轮以产生横摆力矩(如箭头m所示)。在宽范围的车辆操作条件下，施加的制动力的差异会产生横摆力矩。提供给外侧车轮的总的扭矩分配被限制到从马达传递的扭矩的50%。如下面所总结的，通过公开的系统解决上述系统的问题和缺点。
技术实现思路
根据所公开的系统的一个方面，通过将制动力的施加与电力驱动牵引马达的控制进行协调而在车辆中提供改善的稳定性控制。电力驱动牵引马达可被用于减小在稳定性控制事件中减小提供给牵引车轮的扭矩所需的时间(与减小内燃发动机的扭矩输出所需的时间相比)。电力驱动牵引马达通过包括差速器的动力传动系统提供扭矩。可使用协调控制策略在同一车轴上提供牵引扭矩和制动扭矩两者。制动力可被施加到车辆的一侧上的车轮，同时，牵引扭矩以受控的方式被提供给车辆的另一侧上的车轮。所述控制系统还包括:制动控制器，被配置为接收不稳定事件信号；车辆加速度传感器，被配置为将加速度信号提供给马达控制器，当没有感测到车辆加速度时，加速度信号等于零，其中，从动车轴上的总的驱动力等于制动摩擦力和驱动摩擦力之和，从而调节总的纵向牵引力。所述控制系统还包括:制动控制器，被配置为接收不稳定事件信号；车辆加速度传感器，被配置为当感测到负车辆加速度时将加速度信号提供给马达控制器，其中，从动车轴上的总的驱动力小于制动摩擦力和驱动摩擦力之和，从而调节总的纵向牵引力。所述控制系统还包括:制动控制器，接收不稳定事件信号；车辆加速度传感器，当感测到正车辆加速度时，车辆加速度传感器将加速度信号提供给马达控制器，其中，从动车轴上的总的驱动力大于制动摩擦力和驱动摩擦力之和，从而调节总的纵向牵引力。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于车辆的稳定性控制系统，包括:多个传感器，检测车辆中的转向控制损失并产生不稳定事件信号；制动控制器，被配置为接收不稳定事件信号并将信号提供给车辆的制动器，以将制动力施加到车辆的第一侧上的制动车轮；马达控制器，被配置为接收来自于制动控制器的扭矩增加请求信号，并增加提供给车辆的第二侧上的牵引车轮的扭矩。提供给制动器的信号是提供脉冲制动力的脉冲信号。扭矩增加信号对应于脉冲信号并以一组相应的脉冲的形式增加提供给牵引车轮的扭矩。所述脉冲信号和一组相应的脉冲是同步的。所述扭矩增加信号对应于给制动器的信号，并当制动信号提供制动力时增加提供给牵引车轮的扭矩。本专利技术的另一方面还提供一种用于车辆的稳定性控制系统，所述车辆具有带差速器的动力传动系统，所述差速器选择性地将扭矩提供给至少两个车轮，所述稳定性控制系统包括:多个传感器，感测车辆中的转向控制损失并产生不稳定事件信号；制动控制器，被配置为接收不稳定事件信号并给车辆的制动器提供信号，以将制动力施加到车辆的第一侧上的制动车轮；马达控制器，响应于不稳定事件信号并给电动马达提供信号，以开始减小通过差速器提供给牵引车轮的扭矩，以恢复转向控制，其中，马达控制器从制动控制器接收扭矩增加请求信号，并增加通过差速器提供给车辆的第二侧上的牵引车轮的扭矩，从而提供增加的直接横摆力矩控制。提供给制动器的信号是提供脉冲制动力的脉冲信号。所述扭矩增加信号对应于脉冲信号，并以一组相应的脉冲的形式增加提供给牵引车轮的扭矩。脉冲信号和一组相应的脉冲是同步的。扭矩增加信号对应于给制动器的信号，并当制动信号提供制动力时增加提供给牵引车轮的扭矩。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于车辆的稳定性控制的方法，所述车辆具有多个传感器、制动控制器和马达控制器，所述方法包括:由所述多个传感器检测车辆中的转向控制损失并产生不稳定事件信号；由制动控制器接收不稳定事件信号，并给车辆的制动器提供信号以将制动力施加到车辆的第一侧上的制动车轮；由马达控制器从制动控制器接收扭矩增加请求信号，并增加提供给车辆的第二侧上的牵引车轮的扭矩。根据所公开的另一方面，由电动中央牵引马达驱动开放式差速器系统，以增加最大的直接横摆矢量，所述最大的直接横摆矢量可针对前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD)和全轮驱动(AWD)车辆获得。不管车辆是沿直线行进还是转弯行进，所述系统都是有效的。可施加驱动扭矩、制动扭矩和混合的驱动和制动扭矩，以在各种路况(从干躁的公路到冰面)中获得最大的摩擦力。由于附图以及下面对示出的实施例的详细描述，使得本公开的这些和其它方面将会被更好地理解。附图说明图1a是现有技术的稳定性控制系统的动力传动系统、车轮和车轴的示意性透视图；图1b是处于转向过度情形的具有现有技术的稳定性控制系统的车辆的示意图；图2a是所公开的加强的稳定性控制系统的动力传动系统、车轮和车轴的示意性透视图；图2b是处于转向过度情形的具有所公开的加强的稳定性控制系统的车辆的示意图；图3是加强的电子稳定性控制系统的流程图；图4是示出混合动力电动车辆中的加强的稳定性控制系统响应于稳定性控制事件的一个例子的图表；图5是示出电池电动车辆中的加强的稳定性控制系统响应于稳定性控制事件的一个例子的图表。具体实施例方式参照附图公开了示出的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅意在作为示例，其可以以各种形式和替代形式实现。这些附图不一定按比例绘制，一些特征可能会被夸大或最小化以显示特定组件的细节。公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制，而应当作为用于教导本领域技术人员如何实施本专利技术的代表性基础。参照图2a,示出了主动制动系统的一个例子。动力传动系统40包括电力牵引马达42，该电力牵引马达42利用被提供给开放式差速器46的扭矩2 τ d驱动驱动轴44。牵引马达42可与内燃发动机(未示出)相结合地或独立地提供扭矩。右车轮48被右车轴50驱动，右车轴50将扭矩τ d提供给右车轮48以将角速度ωκ赋予右车轮48。左车轮54被左车轴56驱动，左车轴56将扭矩τ d提供给左车轮54以将角速度ωL赋予左车轮54。示出了制动力τ b被施加给左车轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的稳定性控制系统，包括：多个传感器，检测车辆中的转向控制损失并产生不稳定事件信号；马达控制器，被配置为接收不稳定事件信号并将信号提供给电动马达，以改变由电动马达提供给牵引车轮的扭矩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟，于海，瑞恩·亚伯拉罕·麦吉，邝明朗，安东尼·马克·菲利普斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：