專利名稱：四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及四輪輪邊驅(qū)動電動汽車，尤其是涉及一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民生活水平的提高，汽車被越來越多的用戶所需要。而用戶對于汽車性能的要求也逐漸提高，在滿足基本 使用的基礎(chǔ)上，越來越看重汽車的乘坐舒適性。研究表明，由于目前汽車主要使用的液壓盤式制動器存在厚薄差等原因，使得制動時制動力矩發(fā)生波動，進(jìn)一步引起制動力波動，使得制動過程中汽車會有較高頻率的縱向振動，嚴(yán)重影響制動時的乘坐舒適性。四輪輪邊驅(qū)動電動汽車的四個車輪驅(qū)動力矩可以獨(dú)立控制，使其相對于傳統(tǒng)汽車純液壓制動系統(tǒng)增加了獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活的制動控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠有效的對汽車制動力矩波動進(jìn)行控制，從而減小汽車制動力波動，減輕制動抖動引起的車身縱向振動。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)，所述的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車包括制動踏板以及設(shè)在車輪上的制動器，所述的減振控制系統(tǒng)包括制動壓力傳感器，與車輪的制動器連接，用于獲取各個車輪的制動壓力信息；踏板位移傳感器，與制動踏板連接，用于獲取制動踏板的位移信息；信號處理單元，分別與制動壓力傳感器和踏板位移傳感器連接，用于對制動壓力信息和位移信息進(jìn)行處理獲得減振控制參數(shù)；減振控制單元，連接信號處理單元，根據(jù)減振控制參數(shù)輸出轉(zhuǎn)矩控制信號；電機(jī)驅(qū)動單元，分別與減振控制單元和車輪的輪邊電機(jī)連接，用于從減振控制單元獲取轉(zhuǎn)矩控制信號，并根據(jù)該轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。一種應(yīng)用上述系統(tǒng)的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制方法，其特征在于，包括以下步驟I)制動壓力傳感器和踏板位移傳感器分別獲取各個車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，并發(fā)送至信號處理單元；2)信號處理單元處理車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，計算出減振控制參數(shù)，并發(fā)送至減振控制單元；3)減振控制單元根據(jù)減振控制參數(shù)向電機(jī)驅(qū)動單元輸出轉(zhuǎn)矩控制信號；4)電機(jī)驅(qū)動單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與制動器的制動力矩一起作用于車輪，減少制動抖動。
所述的減振控制參數(shù)為制動力矩波動值，該制動力矩波動值通過以下公式獲得ΔΤ= (Pactual-Pexpect) XSXrX yp_d，其中Λ T為制動力矩波動，Paetual為實(shí)際制動壓力，p_t為期望制動壓力，S為輪缸活塞面積，r為制動塊作用半徑，μ p-d為制動塊與制動盤之間的摩擦系數(shù)。所述的期望制動壓力可通過前一次制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息獲得，或者通過前若干次制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息的平均值獲得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在四輪輪邊驅(qū)動電動汽車基礎(chǔ)上改動較少，成本低，利用輪邊驅(qū)動電機(jī)的快速響應(yīng)能力，結(jié)合液壓制動系統(tǒng)壓力波動，制動踏板位移等信號，對車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，可以減小制動力矩的波動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)減小制動抖動引起的車身振動的功能，可有效提高乘坐的舒適性。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的減振控制框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖I所示,一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng),包括制動壓力傳感器4、踏板位移傳感器5、信號處理單元I、減振控制單元2、電機(jī)驅(qū)動單元3。制動壓力傳感器4和踏板位移傳感器5分別連接制動器6和制動踏板7，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板7進(jìn) 行制動時，制動壓力傳感器4和踏板位移傳感器5分別獲取四個車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息。信號處理單元I連接制動壓力傳感器4和踏板位移傳感器5，處理車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息以獲得減振控制參數(shù)。減振控制單元2連接信號處理單元1，根據(jù)減振控制參數(shù)輸出轉(zhuǎn)矩控制信號，電機(jī)驅(qū)動單元3分別與減振控制單元2和輪邊電機(jī)8連接，用于從減振控制單元2獲取轉(zhuǎn)矩控制信號，并根據(jù)該轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)8輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)制動發(fā)生時，駕駛員踩下制動踏板，液壓摩擦盤式制動系統(tǒng)發(fā)揮作用，輪缸壓力上升，推動摩擦片夾緊制動盤，產(chǎn)生制動力矩，該制動力矩存在一定波動值從而引起抖動，降低了乘坐的舒適性。通過上述系統(tǒng)可有效減少制動抖動，本發(fā)明的減振控制過程的信息流程如圖2所示，具體包括以下步驟步驟SI :制動壓力傳感器和踏板位移傳感器分別獲取四個車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，并發(fā)送至信號處理單元；步驟S2 :信號處理單元根據(jù)車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，計算出四個車輪的減振控制參數(shù)，并發(fā)送至減振控制單元；步驟S3 :減振控制單元根據(jù)減振控制參數(shù)向電機(jī)驅(qū)動單元輸出轉(zhuǎn)矩控制信號；步驟S4 電機(jī)驅(qū)動單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與制動器的制動力矩一起作用于車輪，減小或消除制動力矩的波動，從而減小制動力波動，減輕制動時縱向振動。
其中，減振控制參數(shù)為制動力矩波動值，是實(shí)際制動力矩和期望制動力矩之間的差值，作為本發(fā)明的重要控制參數(shù)，該制動力矩波動值通過比對實(shí)際制動壓力和期望制動壓力，結(jié)合制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)獲得，具體過程為利用前一次制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息，或者前幾次的制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息的平均值可求得任意制動踏板位移下的期望制動壓力；當(dāng)新制動過程發(fā)生時，利用當(dāng)前制動踏板的位移信息，求得當(dāng)前期望制動壓力Pexpert，對比當(dāng)前實(shí)際制動壓力Paetual，再結(jié)合制動器上的輪缸活塞面積S、制動塊作用半徑I·、制動塊和制動盤之間的摩擦系數(shù)μ p_d，即可得到四個車輪制動力矩波動Λ T，具體根據(jù)以下公式AT = (Pactual-Pexpect) XSXrX μ p_d。當(dāng)發(fā)生緊急制動時，為保證ABS系統(tǒng)發(fā)揮作用，保障乘員安全，本系統(tǒng)此時不啟 動。
權(quán)利要求
1.一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)，所述的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車包括制動踏板以及設(shè)在車輪上的制動器，其特征在于，所述的減振控制系統(tǒng)包括 制動壓力傳感器，與車輪的制動器連接，用于獲取各個車輪的制動壓力信息； 踏板位移傳感器，與制動踏板連接，用于獲取制動踏板的位移信息； 信號處理單元，分別與制動壓力傳感器和踏板位移傳感器連接，用于對制動壓力信息和位移信息進(jìn)行處理獲得減振控制參數(shù)； 減振控制單元，連接信號處理單元，根據(jù)減振控制參數(shù)輸出轉(zhuǎn)矩控制信號； 電機(jī)驅(qū)動單元，分別與減振控制單元和車輪的輪邊電機(jī)連接，用于從減振控制單元獲取轉(zhuǎn)矩控制信號，并根據(jù)該轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。
2.一種實(shí)施權(quán)利要求I的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)制動壓力傳感器和踏板位移傳感器分別獲取各個車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，并發(fā)送至信號處理單元； 2)信號處理單元處理車輪的制動壓力信息和制動踏板的位移信息，計算出減振控制參數(shù)，并發(fā)送至減振控制單元； 3)減振控制單元根據(jù)減振控制參數(shù)向電機(jī)驅(qū)動單元輸出轉(zhuǎn)矩控制信號； 4)電機(jī)驅(qū)動單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動輪邊電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與制動器的制動力矩一起作用于車輪，減少制動抖動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述的減振控制參數(shù)為制動力矩波動值，該制動力矩波動值通過以下公式獲得ΔΤ= (Pactual-Pexpect) XSXrX yp_d，其中Λ T為制動力矩波動，Paetual為實(shí)際制動壓力，p_t為期望制動壓力，S為輪缸活塞面積，r為制動塊作用半徑，μ p-d為制動塊與制動盤之間的摩擦系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述的期望制動壓力通過前一次制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息獲得，或者通過前若干次制動踏板的位移信息和車輪的制動壓力信息的平均值獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四輪輪邊驅(qū)動電動汽車制動抖動減振控制系統(tǒng)及方法，包括信號處理單元、減振控制單元、電機(jī)驅(qū)動單元、制動壓力傳感器、制動踏板位移傳感器，信號處理單元用于對各個車輪的制動壓力信號和踏板位移信號進(jìn)行處理，辨識控制參數(shù)；減振控制單元用于輸出可減小總制動力矩波動的輪邊電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制信號；電機(jī)驅(qū)動單元用于按照轉(zhuǎn)矩控制信號驅(qū)動電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；制動壓力傳感器和制動踏板位移傳感器用于獲得準(zhǔn)確的制動壓力信號和踏板位移信號。當(dāng)對車輛制動時，本系統(tǒng)能夠通過制動壓力信號和踏板位移信號辨識出制動力矩波動信號，通過控制電機(jī)輸出減小波動的電機(jī)力矩，減小制動抖動引起的車身振動，提高乘坐舒適性。
文檔編號B60T8/92GK102785647SQ201110407289
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者張立軍, 阮丞 申請人:同濟(jì)大學(xué)