本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是用于車輛的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

也許不出意料地，隨著在環(huán)境友好型車輛上的興趣的增加，在電動(dòng)車輛使用上的興趣已經(jīng)具有相應(yīng)的增加。

盡管大多數(shù)商用電動(dòng)車輛利用驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或更多車輪的中央電機(jī)，一種普及度正在得以提高的可替換的方案應(yīng)用了輪內(nèi)電機(jī)(in-wheelelectricmotors)，其中各個(gè)電機(jī)被用于驅(qū)動(dòng)車輛的相應(yīng)車輪，從而允許傳遞至每個(gè)輪的力矩可以獨(dú)立受控。伴有對車輛車輪的獨(dú)立力矩控制的電機(jī)的快速反應(yīng)特征允許輪內(nèi)電機(jī)可以用于改善車輛穩(wěn)定性，補(bǔ)充或取代額外的車輛穩(wěn)定控制機(jī)制。例如，輪內(nèi)電機(jī)的獨(dú)立力矩控制可以用于提供牽引力控制和車輛動(dòng)態(tài)控制。

然而，對于具有由其自身獨(dú)立驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的多個(gè)輪的車輛，如果傳遞至每個(gè)行走輪的力矩被不適當(dāng)?shù)厥┘?任何相關(guān)的力矩不對稱可能會(huì)導(dǎo)致誘發(fā)偏航的危險(xiǎn)。

因此，具有單獨(dú)向車輛每個(gè)車輪傳遞力矩的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛，優(yōu)選包括監(jiān)測施加于每個(gè)相應(yīng)輪的力矩的監(jiān)測系統(tǒng)，其中在力矩不對稱達(dá)到不可接受水平時(shí)該監(jiān)測系統(tǒng)采取校正措施。

然而，將導(dǎo)致誘發(fā)偏航危險(xiǎn)條件發(fā)生的所述力矩不對稱受速度約束，例如在較低速度下可以容許較大的力矩偏差(discrepancies)。因此，力矩檢測系統(tǒng)目前需要進(jìn)行針對不同車輛速度的不同力矩不對稱限制的預(yù)編程，這增加了預(yù)配置車輛所需的任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種根據(jù)所附技術(shù)方案的控制器和方法。

所要求保護(hù)的本發(fā)明提供了一種非速度約束型機(jī)構(gòu)機(jī)制(speedindependentmechanism)以防止在車輛內(nèi)誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)發(fā)生。

附圖說明

本發(fā)明的實(shí)施例將通過舉例的方式參考下列附圖進(jìn)行說明，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛；

圖2示出用于本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的分解圖；

圖3示出了圖2所示電機(jī)的從另一個(gè)角度觀察的分解圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制裝置的分解圖；

圖6示出了三相電機(jī)的相電流；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電流監(jiān)測結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

所描述的本發(fā)明實(shí)施例是使用電機(jī)機(jī)械功率(tω)和/或電機(jī)電功率(vi)估算的一種防止誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)發(fā)生的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)被設(shè)置為監(jiān)測由兩個(gè)或更多電機(jī)所產(chǎn)生的功率，其中所述兩個(gè)或更多電機(jī)被設(shè)置為向車輛相應(yīng)車輪提供獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。出于本實(shí)施例的目的，電機(jī)用于車輛的車輪中，但電機(jī)可以位于車輛內(nèi)的任何地方。所述電機(jī)的類型具有作為安裝到車輛的定子一部分的一組線圈，所述定子由安裝到車輪的承載一組磁體的轉(zhuǎn)子徑向環(huán)繞。此外，本發(fā)明的一些方面適用于具有安裝在徑向環(huán)繞線圈內(nèi)中央的轉(zhuǎn)子的裝備。正如由本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解是，本發(fā)明也適用于與其它類型的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一起使用。

圖1示出了車輛100，例如具有四個(gè)車輪101的轎車或貨車，其中兩個(gè)車輪分別位于車輛前面位置的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)位置，其中所述近側(cè)車輪被稱為第一車輪，遠(yuǎn)側(cè)車輪被稱為第二車輪。類似的，另外兩個(gè)車輪分別位于車輛后面位置的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)位置，對于常見的轎車配置，這是典型的。然而，正如被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，所述車輛可以具有任何數(shù)量的車輪。

如下文所詳細(xì)描述的，分別與兩個(gè)前輪101相結(jié)合的是輪內(nèi)電機(jī)，其中每個(gè)輪內(nèi)電機(jī)作為每個(gè)相應(yīng)車輪的驅(qū)動(dòng)源。然而，盡管當(dāng)前實(shí)施例描述了一種具有輪內(nèi)電機(jī)的車輛，該輪內(nèi)電機(jī)與所述兩個(gè)前車輪101的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，但如被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，也可以采用其他輪內(nèi)電機(jī)配置。例如，對于四輪車輛，所有車輪可以具有相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電機(jī)，或可以代替地只有后面兩個(gè)車輪具有相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電機(jī)。

與每個(gè)輪內(nèi)電機(jī)耦接的是中央控制器102，其中該中央控制器102的功能在下文詳細(xì)描述。

出于本實(shí)施例的目的，如在圖2和圖3所示，輪內(nèi)電機(jī)包括定子252，所述定子包括散熱器253、多個(gè)線圈254、安裝在散熱器253上的位于所述定子的后部上用于驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)控制裝置400以及安裝在所述定子上的位于所述控制裝置400內(nèi)徑內(nèi)的環(huán)形電容器，又稱為直流鏈電容器(dclinkcapacitor)。所述線圈254形成于定子齒部疊片上，從而形成線圈繞組。定子蓋256被安裝在所述定子252的后部，包圍所述控制裝置400以形成所述定子252，所述定子252然后可以固定于車輛并在使用過程中不相對于車輛旋轉(zhuǎn)。

每個(gè)控制裝置400包括兩個(gè)逆變器410和控制邏輯420，所述控制邏輯420在本實(shí)施例中包括用于控制逆變器410的操作的處理器，所述逆變器410在圖4中被示意性地表示。

雖然出于本實(shí)施例的目的，輪內(nèi)電機(jī)包括兩個(gè)控制裝置，其中，每個(gè)控制裝置包括控制邏輯，換句話說包括用于控制逆變器的操作的控制器，但是也可以使用控制邏輯和逆變器可組合的任何結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括將控制邏輯和/或逆變器遠(yuǎn)離電機(jī)設(shè)置。

所述環(huán)形電容器被耦合跨接于(coupledacross)逆變器410和電機(jī)直流電源，用于減小電機(jī)操作期間的電機(jī)電源供應(yīng)線又稱為直流母線上的電壓紋波，以及減小電壓過沖。為減小電感，所述電容器安裝于與所述控制裝置400相鄰的地方。因此，流向電機(jī)的電流經(jīng)由所述直流母線，其中所述電機(jī)作為對所述直流電源的電力負(fù)載起作用，所述直流電源的電壓跨接所述直流母線(acrossthedcbusbar)放置。如下文所描述的，電流傳感器被用于測量向所述電機(jī)的直流母線電流。

轉(zhuǎn)子240包括前部220以及形成蓋的圓筒部221，所述轉(zhuǎn)子240基本上圍繞所述定子252。所述轉(zhuǎn)子包括多個(gè)圍繞圓筒部221的內(nèi)側(cè)設(shè)置的永磁體242。出于本實(shí)施例的目的，32個(gè)磁體對被安裝在所述圓筒部221的內(nèi)側(cè)。然而，可以使用任何數(shù)量的磁體對。

所述磁體緊密靠近所述定子252上的線圈繞組，使得由線圈產(chǎn)生的磁場與設(shè)置在轉(zhuǎn)子240的圓筒部221的內(nèi)側(cè)的磁體242相互作用，以使轉(zhuǎn)子240旋轉(zhuǎn)。由于永磁體242被用于產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩，永磁體通常被稱為驅(qū)動(dòng)磁體。

轉(zhuǎn)子240通過軸承座223連接到定子252。軸承座223可以是將用于車輛中的標(biāo)準(zhǔn)軸承座，此電機(jī)組件將被安裝于所述車輛。所述軸承座包括兩個(gè)部分，固定于定子的第一部分和固定于轉(zhuǎn)子的第二部分。所述軸承座被固定于定子252的壁的中心部253，并且被固定于轉(zhuǎn)子240的殼壁的中心部225。因此轉(zhuǎn)子240被可旋轉(zhuǎn)地固定于所述車輛，隨著所述車輛，所述轉(zhuǎn)子240將通過位于轉(zhuǎn)子240的中心部225上的軸承座223被使用。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，可以使用普通車輪螺栓將輪輞固定于所述轉(zhuǎn)子的中心部，從而牢固地固定在所述軸承座223的可旋轉(zhuǎn)側(cè)上，從而則使得輪輞和輪胎固定在轉(zhuǎn)子240的中心部225。所述車輪螺栓本身可以貫穿轉(zhuǎn)子的中心部225穿入軸承座而被裝配。隨著轉(zhuǎn)子240和車輪被安裝于軸承座223，轉(zhuǎn)子和車輪的旋轉(zhuǎn)角之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系。

圖3示出了圖2所示電機(jī)的從相反側(cè)觀察的分解圖。轉(zhuǎn)子240包括外轉(zhuǎn)子壁220和圓周壁221，磁體242環(huán)向設(shè)置于所述圓周壁221內(nèi)。如前所述，定子252通過在轉(zhuǎn)子壁和定子壁的中心部的軸承座連接于轉(zhuǎn)子240。

字母v形的密封件設(shè)置于轉(zhuǎn)子的圓周壁221和定子的外邊緣之間。

所述轉(zhuǎn)子還包括一組用于感測位置的磁體227，又稱為換相磁體，所述換相磁體與安裝在定子上的傳感器結(jié)合，能夠使得轉(zhuǎn)子磁通角被估算。所述轉(zhuǎn)子磁通角規(guī)定了所述驅(qū)動(dòng)磁體與所述線圈繞組的位置關(guān)系?；蛘?，代替一組單獨(dú)的磁體，所述轉(zhuǎn)子可以包括具有多個(gè)極性的磁體材料環(huán)，所述多個(gè)極性起到一組單獨(dú)的磁體的作用。

為了使得換相磁體(commutationmagnets)可以用于計(jì)算轉(zhuǎn)子磁通角，優(yōu)選地每個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體具有相關(guān)聯(lián)的換相磁體，其中通過校準(zhǔn)所測量的換相磁體磁通角，從與該組換相磁體相關(guān)聯(lián)的磁通角推導(dǎo)出所述轉(zhuǎn)子磁通角。為了簡化換相磁體磁通角和轉(zhuǎn)子磁通角之間的相關(guān)性，優(yōu)選地，該組換相磁體具有作為該組驅(qū)動(dòng)磁體對的相同數(shù)量的磁體對或磁極對，其中所述換相磁體和相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)磁體基本上彼此徑向?qū)R。因此，出于本實(shí)施例的目的，該組換相磁體有32個(gè)磁體對，其中每個(gè)磁體對與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)磁體對大致徑向?qū)R。

將傳感器安裝在定子上，在本實(shí)施例中所述傳感器是霍爾傳感器。定位所述傳感器以使得當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)形成所述換相磁體環(huán)的換相磁體分別旋轉(zhuǎn)經(jīng)過傳感器。

當(dāng)所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述換相磁體相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)經(jīng)過輸出交流電壓信號的所述霍爾傳感器，其中所述傳感器對于每個(gè)經(jīng)過傳感器的磁體對輸出360電角度的完整電壓周期，其中由所述霍爾傳感器輸出的所述交流電壓信號可以用于轉(zhuǎn)子位置檢測和用于確定轉(zhuǎn)子速度(ω)。

對于改進(jìn)的位置檢測，優(yōu)選地，所述傳感器包括放置于距離第一傳感器移位90電角度的位置的相關(guān)聯(lián)的第二傳感器。

在本實(shí)施例中，所述電機(jī)包括4個(gè)線圈組，其中每個(gè)線圈組具有3個(gè)子線圈組，所述3個(gè)子線圈組以字母y的結(jié)構(gòu)偶聯(lián)，以形成三相子電機(jī)，從而使得電機(jī)具有4個(gè)三相子電機(jī)。通過如下所述的兩個(gè)控制設(shè)備400之一控制相應(yīng)子電機(jī)的操作。然而，雖然本實(shí)施例描述了具有4個(gè)線圈組(即四個(gè)子電機(jī))的電機(jī)，所述電機(jī)可以同樣具有一個(gè)或多個(gè)帶有相關(guān)聯(lián)的控制裝置的線圈組。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電機(jī)包括八個(gè)線圈組60，其中每個(gè)線圈組具有三個(gè)子線圈組，所述三個(gè)子線圈組以字母y的結(jié)構(gòu)耦接，以形成三相子電機(jī)，從而使得所述電機(jī)具有八個(gè)三相子電機(jī)。類似地，每個(gè)線圈組可具有任何數(shù)量的子線圈組，從而使每個(gè)子電機(jī)具有兩個(gè)或更多個(gè)相。

圖4示出相應(yīng)的線圈組60和控制裝置400之間的連接，其中相應(yīng)的線圈組60被連接于相應(yīng)的三相逆變器410，所述三相逆變器410包括于控制裝置400上，用于控制相應(yīng)的線圈組內(nèi)的電流流動(dòng)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，三相逆變器包括6個(gè)開關(guān)，其中，可以由六個(gè)開關(guān)的可控操作來產(chǎn)生三相交流電壓。然而，開關(guān)的數(shù)量將取決于待應(yīng)用于相應(yīng)子電機(jī)的電壓相位的數(shù)量，其中所述子電機(jī)可以構(gòu)造為具有任何數(shù)量的相位。

優(yōu)選地，所述控制裝置400具有模塊化結(jié)構(gòu)。圖5示出了優(yōu)選實(shí)施例的分解圖，其中每個(gè)控制裝置400又稱為電源模塊，包括在其中裝有兩個(gè)電路基板組件510的電源印刷電路板500、控制印刷電路板520、用于與直流電池連接的四個(gè)電源母線530，以及用于與相應(yīng)線圈繞組連接的六個(gè)相位繞組母線540。所述每個(gè)控制裝置部件被安裝在控制裝置殼體550內(nèi)，并且四個(gè)電源母線530被安裝在所述控制裝置殼體550上的與所述相位繞組母線540相反的一側(cè)。

如上所述，流向電機(jī)的電流，換句話即線路電流，經(jīng)由相應(yīng)的電源母線，其中所述電機(jī)作為對所述直流電源的電力負(fù)載起作用，所述直流電源的電壓跨接于相應(yīng)的電源母線。

每個(gè)電源基板510被設(shè)置為安裝在形成于所述電源印刷電路板500的相應(yīng)的孔中。

所述電源印刷電路板500包括各種組件，所述組件包括對形成于所述電源基板組件510上的逆變器開關(guān)的驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)器通常用于將控制信號轉(zhuǎn)換為合適的形式以對所述逆變器開關(guān)進(jìn)行開啟和關(guān)斷。

所述控制印刷電路板520包括處理器，用于控制所述逆變器開關(guān)的操作。此外，每個(gè)控制印刷電路板520包括接口裝備以允許相應(yīng)控制裝置400之間經(jīng)由通信總線通信，并且一個(gè)控制裝置400設(shè)置為與安裝在所述電機(jī)外部的車輛控制器通信。每個(gè)控制裝置400上的所述處理器420被設(shè)置為處理接口裝備上的通信。

如上所述，在相應(yīng)控制裝置400上的所述處理器420被設(shè)置為控制所述逆變器開關(guān)的操作，在所述控制殼體550內(nèi)部，所述逆變器開關(guān)安裝在相應(yīng)的電路基板520上，由此允許每個(gè)電機(jī)線圈組60獲得三相電壓電源的供電，引起相應(yīng)子線圈組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。如上所述，盡管本實(shí)施例將每個(gè)線圈組60描述為具有三個(gè)子線圈組，本發(fā)明并不限于此并且可以理解的是，每個(gè)線圈組60可以具有一個(gè)或更多的子線圈組。

在相應(yīng)處理器420的控制下，各個(gè)三相橋式逆變器410被設(shè)置為提供跨接相應(yīng)的子線圈組的脈寬調(diào)制pwm電壓控制，由此通過相應(yīng)的子電機(jī)在相應(yīng)子線圈組中產(chǎn)生電流用于提供所需力矩，其中在相應(yīng)子線圈中的所述電流被稱為相電流。

pwm控制的工作原理是通過使用電機(jī)電感來平均出所施加的脈沖電壓從而將所需電流驅(qū)動(dòng)至所述電機(jī)線圈中。通過使用pwm控制，所施加的電壓在所述多個(gè)電機(jī)繞組間切換。當(dāng)電壓在所述多個(gè)電機(jī)繞組間切換時(shí)的期間，所述電流在所述電機(jī)線圈中以一個(gè)比例提高，該比例由它們的電感和所施加電壓指定。在所述電流已經(jīng)增加超過了所需值之前，所述pwm電壓控制被關(guān)斷，由此允許實(shí)現(xiàn)所述子線圈內(nèi)對相電流的精確控制。

對于所給定的線圈組60，所述三相橋式逆變器410開關(guān)被設(shè)置為在每個(gè)所述子線圈組兩端施加一個(gè)單一電壓相位。

通過使用pwm開關(guān)，所述多個(gè)開關(guān)被設(shè)置為在相應(yīng)子線圈組兩端施加交流電源。所述電信號的電壓包絡(luò)和相位角由調(diào)制電源脈沖確定。圖6示出了顯示了三個(gè)相位的具有三個(gè)子線圈組的線圈組中相電流的例子，所述線圈組又稱為三相電機(jī)結(jié)構(gòu)。

所述逆變器開關(guān)可以包括多個(gè)半導(dǎo)體裝置，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfets)或絕緣柵門極晶體管(igbts)。在本示例中，所述開關(guān)包括多個(gè)絕緣柵門極晶體管(igbts)。然而，任何合適的已知的開關(guān)電路可以用于控制所述電流。對于配置為驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)的具有六個(gè)開關(guān)的三相逆變器，所述六個(gè)開關(guān)被配置為兩個(gè)開關(guān)的三個(gè)并聯(lián)組，其中所述每對開關(guān)被串聯(lián)并形成所述三相橋式電路的一個(gè)腿，同時(shí)反激(fly-back)二極管610，又稱為反向二極管，以反向并聯(lián)方式耦合跨接于每個(gè)開關(guān)。單相逆變器將具有兩對串聯(lián)設(shè)置的開關(guān)從而形成逆變器的兩個(gè)腿600。

如上所述，每個(gè)逆變器腿600在一對電源母線之間電耦接。

如上所述，pwm開關(guān)用于將交流電壓施加于電機(jī)線圈繞組，其中轉(zhuǎn)子速度取決于在線圈繞組兩端施加的電壓的振幅。施加到轉(zhuǎn)子的力矩由線圈繞組內(nèi)的相位電流引起，其中電機(jī)力矩與所述相電流的振幅成正比。換言之，

t∝i2,其中，i2＝轉(zhuǎn)子相電流振幅，

現(xiàn)在將描述用于防止誘發(fā)偏航條件危險(xiǎn)發(fā)生的控制系統(tǒng)，其中在正由第一輪內(nèi)電機(jī)施加于第一輪的功率和正由第二輪內(nèi)電機(jī)施加于第二輪的功率之間的功率差動(dòng)(powerdifferential)被監(jiān)測?；谡┘佑诘谝惠喌墓β屎驼┘佑诘诙喌墓β手g的功率差動(dòng)大于預(yù)設(shè)值的判定，所述控制器被設(shè)置成減少所述功率差動(dòng)。實(shí)證的駕駛員反應(yīng)研究表明了，大于30kw/公噸的功率不對稱值通常導(dǎo)致了誘發(fā)偏航條件危險(xiǎn)發(fā)生，駕駛員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)難以控制。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，如果正施加于第一輪的功率和正施加于第二輪的功率之間的功率差動(dòng)大于車輛重量的30kw/公噸，所述控制器被設(shè)置以減少所述功率差動(dòng)。然而，其他功率不對稱閾值可以用于表明誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)。

由于功率的導(dǎo)數(shù)包括速度項(xiàng)，用于識(shí)別誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)的所述功率差動(dòng)閾值，例如30kw/公噸，可以適用于跨過所述車輛速度范圍并且不受速度約束。因此，與力矩不對稱限制不同，不論車速如何，相同的功率差動(dòng)閾值可以被用于識(shí)別誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)。

在第一實(shí)施方式中，估算由相應(yīng)輪內(nèi)電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率，其中在所述電機(jī)本身內(nèi)部實(shí)施功率監(jiān)測。用相電流測量估算機(jī)械功率，從而估算由相應(yīng)的輪內(nèi)電機(jī)產(chǎn)生的力矩。力矩值(t)則與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度(ω)結(jié)合以提供電機(jī)機(jī)械功率的估算，也就是力矩和旋轉(zhuǎn)速度的乘積(tω)。

因?yàn)檎T發(fā)偏航危險(xiǎn)取決于相對于彼此橫向放置的至少兩個(gè)車輪之間的力矩不對稱，如圖1所示，在相應(yīng)電機(jī)外部的影響功率量的因素可能被抵消，例如摩擦損失，所示功率量被施加在所述車輛和道路之間的界面(即輪胎接觸部)。因此基于在相應(yīng)電機(jī)內(nèi)實(shí)施的功率監(jiān)測，所估算的機(jī)械功率可以用于實(shí)施安全機(jī)制，該安全機(jī)制監(jiān)測兩個(gè)電機(jī)之間的功率偏差(discrepancy)。而且，當(dāng)功率不對稱超過一個(gè)閾值，如30kw/公噸時(shí)，可以采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作來避免誘發(fā)偏航危險(xiǎn)的條件。

在第二實(shí)施例中，估算電機(jī)功率，其中通過測量跨接所述直流母線的所述直流牽引電壓與提供給所述電機(jī)的線路電流一起來估算電機(jī)功率，其中，所述直流母線耦接于相應(yīng)的輪內(nèi)電機(jī)。因此，通過使用提供給相應(yīng)電機(jī)的電壓和電流(vi)的乘積確定所估算的電機(jī)功率。

盡管，可以通過為每個(gè)輪內(nèi)電機(jī)確定所述電功率然后確定該兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)之間的電功率的差來計(jì)算所述功率不對稱，在優(yōu)選實(shí)施例中，由于兩個(gè)電機(jī)都耦接于相同的電池，因此施加在兩個(gè)電機(jī)兩端的電壓將是相同的，提供給相應(yīng)電機(jī)的線路電流中的差可以被用于提供不對稱的功率測定。

優(yōu)選地，將為兩個(gè)電機(jī)供電的電流在相反方向上通過相同電流測量裝置，來測定所述電機(jī)電流之間的差。這使得能夠以單個(gè)步驟測定提供給兩個(gè)電機(jī)的線路電流中的差，同時(shí)還減少測量電流所需的部件的數(shù)量，由此，允許純硬件的功率監(jiān)測方案可以實(shí)施。

正如所述機(jī)械功率估算，所述電功率估算不需要精確地反映正被施加于所述輪胎接觸部的實(shí)際功率。對所估算的電功率估算中不對稱的持續(xù)監(jiān)測足以檢測出危險(xiǎn)的所誘發(fā)的偏航條件。

優(yōu)選地，為了導(dǎo)致先進(jìn)的穩(wěn)定性控制特征(例如力矩矢量)，以上所描述的用于識(shí)別危險(xiǎn)的偏航誘發(fā)條件的所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)使用穩(wěn)定性控制數(shù)據(jù)來確定，何時(shí)大于所指定的閾值，例如30kw/公噸的功率不對稱可以正當(dāng)?shù)乇缓雎?，例如?dāng)所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)正在修改對各個(gè)車輪的力矩以修改所述車輛的處理特征時(shí)，這樣的功率不對稱可以被忽略。這樣的例子包括需要大于30kw/公噸功率的功率不對稱的牽引控制和/或車輛動(dòng)態(tài)控制。就這一點(diǎn)，如果所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)識(shí)別出所述車輛穩(wěn)定性控制需要大于指定閾值的功率不對稱以實(shí)現(xiàn)所需處理特征時(shí)，所述功率監(jiān)測系統(tǒng)被設(shè)置為不減少所識(shí)別的功率不對稱。可替代地，所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)可以用各種不同功率不對稱值來預(yù)編程，其中所述不同功率不對稱值適用于與車輛相關(guān)聯(lián)的不同處理特征，這可以是駕駛員可選擇的。

與誘發(fā)偏航的危險(xiǎn)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)形成了與汽車設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的安全需求部分，其中與誘發(fā)偏航的危險(xiǎn)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)一般使用iso26262風(fēng)險(xiǎn)模式來確定。

所述誘發(fā)偏航危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級通常受車輛約束，并且將最終取決于所給定車輛的特征，但對于所誘發(fā)的偏航，它可以高至asild級(汽車安全完整性等級automotivesafetyintegrityleveld)。因此，上述所描述的，識(shí)別所誘發(fā)的偏航條件的所述電功率估算或所述機(jī)械功率估算安全機(jī)制，可以繼承asild的完整性等級。

然而，asild的開發(fā)過程是非常耗費(fèi)資源的。

然而，因?yàn)樯厦嫠枋龅乃鲭姽β使浪愫蜋C(jī)械功率估算安全機(jī)制提供了用于識(shí)別誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)的獨(dú)立機(jī)制，車輛內(nèi)部兩個(gè)機(jī)制的結(jié)合允許可以將對iso26262技術(shù)需求的分解用于降低asil完整性等級的需求。這具有使得開發(fā)成本降低的優(yōu)勢，同時(shí)還使得消費(fèi)者可以利用現(xiàn)有的電子控制模塊(例如所有現(xiàn)有的艙內(nèi)(in-board)電機(jī)控制模塊)。

圖7示出了一種用在圖1所示車輛中的功率監(jiān)測架構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例，其中所述功率監(jiān)測架構(gòu)包括電功率估算和機(jī)械功率估算兩種安全機(jī)構(gòu)，以識(shí)別和糾正誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)，由此允許與所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的asil評級可以降低。

所述車輛包括分別設(shè)置為驅(qū)動(dòng)所述第一車輪(即所述前面的近側(cè)車輪)和第二車輪(即所述前面的遠(yuǎn)側(cè)車輪)的兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)710。

為了支持所述機(jī)械功率估算的功能，與兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的所述控制裝置包括第一傳感機(jī)構(gòu)720、第一功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)730和軟件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊740。

如上文所述，所述第一傳感機(jī)構(gòu)720被設(shè)置為，由電機(jī)相電流和速度測定相應(yīng)的輪內(nèi)電機(jī)所產(chǎn)生的所述機(jī)械功率(pa)。

與每個(gè)輪內(nèi)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的所述第一功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)730被設(shè)置為將由其自己的電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率(例如pa1)與另一電機(jī)的機(jī)械功率(例如pa2)做比較，并且，除非所述主控制器102內(nèi)的動(dòng)態(tài)控制功能模塊表明，先進(jìn)的穩(wěn)定性控制特征(例如力矩矢量)已經(jīng)被選擇成需要大于所述所指定的閾值的功率不對稱，否則如果所述不對稱的功率超過所述預(yù)設(shè)閾值pasy(例如，大于30kw/公噸)，則所述第一功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)發(fā)送軟件禁用請求至所述軟件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊740。

就這一點(diǎn)，如果所述動(dòng)態(tài)控制功能識(shí)別出，所述車輛的穩(wěn)定性控制需要大于所指定的閾值的功率對稱性以實(shí)現(xiàn)所需的處理功能時(shí)，所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)被設(shè)置為不減少所識(shí)別的功率不對稱，例如所述動(dòng)態(tài)控制功能可以忽視(override)所述軟件禁用請求或設(shè)定不同的功率不對稱閾值。

所述電機(jī)內(nèi)的軟件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊740被設(shè)置為響應(yīng)從所述第一功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)730所接收的軟件禁用請求的接收來禁用所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)pwm波形。

為了支持所述電功率評估功能，所述主控制器102包括第二功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)750，帶有被合并至所述汽車100內(nèi)、所述輪內(nèi)電機(jī)710外部的第二傳感機(jī)構(gòu)760，還包括被合并至兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)710內(nèi)的硬件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊770。

所述硬件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊770獨(dú)立于所述軟件禁用功能模塊740，其中如果所述硬件驅(qū)動(dòng)禁用功能模塊770或所述軟件禁用功能740模塊是活動(dòng)狀態(tài)，則所述電機(jī)將被禁用。

如上面所述，安裝在相應(yīng)的輪內(nèi)電機(jī)710外部的所述第二傳感機(jī)構(gòu)760，通過測定提供給兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)的牽引電壓以及測定提供給所述兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)的電機(jī)電流(deltai)，獨(dú)立地測定由兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)所產(chǎn)生的不對稱的電功率。

圖8示出了第二傳感機(jī)構(gòu)760的優(yōu)選實(shí)施例，其中所述第二傳感機(jī)構(gòu)760結(jié)合了電阻分壓器電路810和電流傳感器820(例如霍爾傳感器/鐵氧體磁芯傳感器),所述電阻分壓器電路810用于感測耦接于相應(yīng)輪內(nèi)電機(jī)710的電源電壓,其中向相應(yīng)的輪內(nèi)電機(jī)供應(yīng)電流的載流電纜在相反的方向上途經(jīng)所述電流傳感器以允許電流差可以被測定,由此避免了需要具有兩個(gè)單獨(dú)的電流傳感器并避免了用來測定由兩個(gè)電流傳感器測量的電流差的電路系統(tǒng)。

除非動(dòng)態(tài)控制功能780表明，先進(jìn)的穩(wěn)定性控制特征(例如力矩矢量)已經(jīng)被選擇成需要大于所述所指定的閾值的功率不對稱，當(dāng)?shù)诙鞲泄ぞ?60確定出，供應(yīng)給相應(yīng)輪內(nèi)電機(jī)710的電機(jī)電流(deltai)之間差超過閾值時(shí)，合并至所述主控制器102內(nèi)的所述第二功率監(jiān)測機(jī)構(gòu)750被設(shè)置為向合并至所述相應(yīng)輪內(nèi)電機(jī)710內(nèi)的相應(yīng)的硬件驅(qū)動(dòng)禁用功能770發(fā)送硬件禁用請求。

如上所述，如果所述動(dòng)態(tài)控制功能識(shí)別出，所述車輛的穩(wěn)定性控制需要大于所指定的閾值的功率對稱性以實(shí)現(xiàn)所需的處理功能時(shí)，所述功率監(jiān)測器系統(tǒng)被設(shè)置為不減少所識(shí)別的功率不對稱，例如所述動(dòng)態(tài)控制功能可以設(shè)定不同的功率不對稱閾值。

盡管如果誘發(fā)偏航條件的危險(xiǎn)被識(shí)別，在上述實(shí)施例中描述的所述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)則發(fā)出電機(jī)禁用請求，可替代地，也可以發(fā)出力矩降低請求以減少所述兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)之間的功率差動(dòng)。

在以下場景中，上面所描述的實(shí)施例能夠識(shí)別并發(fā)出大于所指定閾值的功率不對稱：

1.所述電機(jī)不正確地傳遞所需求的力矩(例如由于內(nèi)部故障)；

2.在所述電機(jī)外部的車輛控制單元要求了不正確的力矩，然而在這種場景中，只有一旦由所述電機(jī)傳遞的力矩達(dá)到所需求力矩時(shí)，所述力矩不對稱被檢測出；

3.一個(gè)或更多電機(jī)不正確地讀取力矩需求值，當(dāng)由所述電機(jī)傳遞的力矩達(dá)到該被不正確讀取的力矩需求值時(shí)，這再一次被檢測。

在可替換的實(shí)施例中，所述電機(jī)可以被配置為，在嘗試達(dá)到所述所需力矩需求前，檢查力矩需求不會(huì)超過整個(gè)所述輪軸的最大允許功率delta。例如，在需求階段通過計(jì)算所需求的功率來檢查所述功率。功率是速度乘以力矩，所以在所述電機(jī)處通過將電機(jī)速度乘以所需求力矩來做計(jì)算。外部控制單元，例如負(fù)責(zé)發(fā)出力矩需求的車輛控制單元可以執(zhí)行類似的計(jì)算，其中在這種情況下，所述外部控制單元可以使用來自abs傳感器的速度信號。

這樣的實(shí)施例允許功率不對稱可以在較早階段被識(shí)別。換句話說，如果已知力矩需求可以引起功率不對稱超過閾值，則可以在產(chǎn)生力矩前，發(fā)出該情況。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，所公開的主題可以以許多方式修改，并且可以假定不同于上述的優(yōu)選形式具體列出的其他實(shí)施例，例如，如果所述功率不對稱是所述輪內(nèi)電機(jī)之一中子電機(jī)之一故障的結(jié)果，當(dāng)控制系統(tǒng)識(shí)別出所述兩個(gè)電機(jī)之間的功率不對稱超過所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，不是禁用兩個(gè)輪內(nèi)電機(jī)，而是由那個(gè)輪內(nèi)電機(jī)產(chǎn)生的力矩可以通過增加另一子電機(jī)的力矩而被增加，由此減少功率不對稱。此外，危險(xiǎn)的所誘發(fā)的偏航條件可以通過監(jiān)測車輛的不同輪軸之間的功率不對稱來識(shí)別。