基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统及方法及电动汽车技术方案

在本发明专利技术公开的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统中，第一稳定控制单元判断侧向加速度是否小于预设的加速度阀值。若否，第一稳定控制单元根据侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据横向载荷转移率判断车辆状态。若车辆有第一趋势，第二稳定控制单元控制电动汽车车身保持稳定。若车辆有第二趋势，第一稳定控制单元通过电机控制器控制电机对车辆的外侧前轮施加制动力。若车辆有第三趋势，第一稳定控制单元通过电机控制器控制电机对外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。上述稳定控制系统中，第一稳定控制单元根据车辆的不同状态，采取对应的稳定车辆措施，以稳定车身。本发明专利技术还公开一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法及电动汽车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及于汽车领域，更具体而言，涉及一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统及一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法及一种基于四轮驱动的电动汽车。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，汽车作为出行工具被广泛地使用。因此，汽车的行驶安全性不容忽视。例如，在汽车正常行驶过程中，如果汽车突然要紧急避让前方障碍物或司机猛打方向盘时，汽车容易发生侧翻事故。近年来，为提高车辆抗侧翻能力，进一步改善汽车的主动安全性，国内外许多学者和汽车生产商针对整车侧翻控制问题进行了广泛的研究。目前较为普遍且能有效改善汽车稳定的抗侧翻方法包括：差动制动控制技术、主动/半主动悬架控制技术、主动横向稳定器技术、主动转向技术，主动刹车等。实际上每种方法都存在一定的局限性，例如差扭制动控制很大程度上取决于外侧车轮的垂向载荷，当车轮即将离地时仅仅对外侧轮制动就难以起到有效的作用；主动悬架控制技术和主动横向稳定器可以提高侧翻门槛值和抑制车辆侧翻，但是其无法满足抗侧翻的响应快速性要求；而大角度转向控制则会改变车辆预期行驶轨迹，造成车辆转向不足的问题。一方面，公开的专利CN201110105292提到利用横向载荷转移率和侧向加速度作为车辆侧翻的预警阀值。当达到阀值时开始报警，但是，该专利只是报警，没有提到报警后如何处理侧翻的趋势，如果报警后没有做相应的处理，侧翻危险还是会发生。而公开的专利CN201220417918提到采用电子机械制动系统(EMB)控制汽车侧翻，EMB将原来液压管道由电线代替，采用电器设备直流电机产生力矩使得机械部分工作。该抗侧翻控制技术主要的缺点在于：1)在原有的传统制动系统基础上需要单独对每个轮增加一个电机执行机构，导致结构复杂，成本增加；2)没有设定侧翻阀值，且没有附加侧向加速度为侧翻判断依据，在一定倾斜路面上行驶或突遇凹凸物容易造成误判，导致没有达到侧翻条件就加以控制，则频繁触发执行机构动作，不仅要消耗更多的能量而且影响执行机构的寿命以及汽车行驶的性能；3)没有考虑侧翻时载荷转移对制动的影响，在将要发生侧翻时，内侧车轮的垂向载荷减小，仅对内侧轮制动控制可能达不到理想的效果；4)不能根据车身状态实时调整制动力，保持车身姿态。另一方面，随着汽车新能源的开拓，独立四轮驱动的电动汽车随之诞生。因独立四轮驱动的电动汽车利用四个电机独立地对四个车轮进行控制，且电机的响应速度快(响应时间约为20毫秒)，相较于传统液压制动响应时间(传统液压制动响应时间约为200毫秒)有很大优势，因此，如何利用独立四轮驱动的电动汽车作稳定控制的手段成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术需要提供一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统及一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法及一种基于四轮驱动的电动汽车。一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，包括整车控制器、信号检测传感器、电机控制器及电机，该整车控制器包括第一稳定控制单元及第二稳定控制单元。该信号检测传感器用于检测侧向加速度信号。该第一稳定控制单元用于判断该侧向加速度是否小于预设的加速度阀值。若该侧向加速度小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于继续判断该侧向加速度是否小于该加速度阀值。若该侧向加速度不小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于根据该侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据该横向载荷转移率判断车辆状态。若车辆有第一趋势，该第二稳定控制单元用于控制该电动汽车车身保持稳定。若车辆有第二趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对车辆的外侧前轮施加制动力。若车辆有第三趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。上述稳定控制系统中，第一稳定控制单元根据车辆的不同状态，采取对应的稳定车辆措施，特别是当车辆有侧翻趋势或危险时，第一稳定控制单元能够通过电机对车辆的外侧前轮施加制动力，或对车辆的外侧前轮及内侧后轮施加制动力，以稳定车身。在一个实施方式中，该第一稳定控制单元预设有第一转移率阀值、第二转移率阀值及第三转移率阀值，该第一转移率阀值大于零，该第二转移率阀值大于该第一转移率阀值，该第三转移率阀值大于该第二转移率阀值且小于1。当|LTR|＜L1时，该第一稳定控制单元判断车辆有第一趋势。当L1≤|LTR|＜L2时，该第一稳定控制单元判断车辆有第二趋势。当L2≤|LTR|≤L3时，该第一稳定控制单元判断车辆有第三趋势。其中，|LTR|表示该横向载荷转移率的绝对值，L1表示该第一转移率阀值，L2表示该第二转移率阀值，L3表示该第三转移率阀值。在一个实施方式中，若车辆有第二趋势，对该外侧前轮施加的制动力由以下公式确定：F1＝MRSC/R1，其中，F1为对该外侧前轮施加的制动力，MRSC为附加的横摆扭矩，R1为该外侧前轮的轮胎滚动半径。在一个实施方式中，若车辆有第三趋势，对该外侧前轮施加的制动力由以下公式确定：F1′＝Fzo＊μ，其中，μ为路面附着系数，Fzo为外侧轮垂直载荷，对该内侧后轮施加的制动力由以下公式确定：F2＝MRSC/R1-Fzo＊μ，其中，F2为对该内侧后轮施加的制动力，MRSC为附加的横摆扭矩，R1为该外侧前轮的轮胎滚动半径。在一个实施方式中，该信号检测传感器还用于检测轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、横摆角速度信号及纵向加速度信号。该第一稳定控制单元用于根据该轮速信号、该车速信号、该方向盘转角信号、该横摆角速度信号、该纵向加速度信号、该侧向加速度信号及预设的横向载荷转移率计算该附加的横摆扭矩。在一个实施方式中，该信号检测传感器包括轮速传感器、车速传感器、方向盘转角传感器及偏航率传感器。该轮速传感器用于检测该轮速信号。该车速传感器用于检测该车速信号。该方向盘转角传感器用于检测该方向盘转角信号。该偏航率传感器用于检测该横摆角速度信号、该纵向加速度信号及该侧向加速度信号。一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法，该电动汽车包括整车控制器、信号检测传感器、电机控制器及电机，该整车控制器包括第一稳定控制单元及第二稳定控制单元，该稳定控制方法包括以下步骤：S1：该信号检测传感器检测侧向加速度信号；S2：该第一稳定控制单元判断该侧向加速度是否小于预设的加速度阀值，若是，继续步骤S2，若否，进入步骤S3；S3：该第一稳定控制单元根据该侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据该横向载荷转移率判断车辆状态，若车辆有第一趋势，进入步骤S4，若车辆有第二趋势，进入步骤S5，若车辆有第三趋势，进入步骤S6；S4：该第二稳定控制单元控制该电动汽车车身保持稳定；S5：该第一稳定控制单元通过该电机控制器控制该电机对车辆的外侧前轮施加制动力；及S6：该第一稳定控制单元通过该电机控制器控制该电机对该外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。在一个实施方式中，该第一稳定控制单元预设有第一转移率阀值、第二转移率阀值及第三转移率阀值，该第一转移率阀值大于零，该第二转移率阀值大于该第一转移率阀值，该第三转移率阀值大于该第二转移率阀值且小于1；步骤S3包括：当|LTR|＜L1时，该第一稳定控制单元判断车辆有第一趋势；当L1≤|LTR|＜L2时，该第一稳定控制单元判断车辆有第二趋势；当L2≤|LTR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，包括整车控制器、信号检测传感器、电机控制器及电机，该整车控制器包括第一稳定控制单元及第二稳定控制单元；该信号检测传感器用于检测侧向加速度信号；该第一稳定控制单元用于判断该侧向加速度是否小于预设的加速度阀值；若该侧向加速度小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于继续判断该侧向加速度是否小于该加速度阀值；若该侧向加速度不小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于根据该侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据该横向载荷转移率判断车辆状态；若车辆有第一趋势，该第二稳定控制单元用于控制该电动汽车车身保持稳定；若车辆有第二趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对车辆的外侧前轮施加制动力；及若车辆有第三趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。

【技术特征摘要】
1.一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，包括整车控制器、信号检测传感器、电机控制器及电机，该整车控制器包括第一稳定控制单元及第二稳定控制单元；该信号检测传感器用于检测侧向加速度信号；该第一稳定控制单元用于判断该侧向加速度是否小于预设的加速度阀值；若该侧向加速度小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于继续判断该侧向加速度是否小于该加速度阀值；若该侧向加速度不小于该加速度阀值，该第一稳定控制单元用于根据该侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据该横向载荷转移率判断车辆状态；若车辆有第一趋势，该第二稳定控制单元用于控制该电动汽车车身保持稳定；若车辆有第二趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对车辆的外侧前轮施加制动力；及若车辆有第三趋势，该第一稳定控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。2.如权利要求1所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，该第一稳定控制单元预设有第一转移率阀值、第二转移率阀值及第三转移率阀值，该第一转移率阀值大于零，该第二转移率阀值大于该第一转移率阀值，该第三转移率阀值大于该第二转移率阀值且小于1；当|LTR|＜L1时，该第一稳定控制单元判断车辆有第一趋势；当L1≤|LTR|＜L2时，该第一稳定控制单元判断车辆有第二趋势；当L2≤|LTR|≤L3时，该第一稳定控制单元判断车辆有第三趋势危险；其中，|LTR|表示该横向载荷转移率的绝对值，L1表示该第一转移率阀值，L2表示该第二转移率阀值，L3表示该第三转移率阀值。3.如权利要求1所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，若车辆有第二趋势，对该外侧前轮施加的制动力由以下公式确定：F1＝MRSC/R1，其中，F1为对该外侧前轮施加的制动力，MRSC为附加的横摆扭矩，R1为该外侧前轮的轮胎滚动半径。4.如权利要求1所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，若车辆有第三趋势，对该外侧前轮施加的制动力由以下公式确定：F1′＝Fzo＊μ，其中，μ为路面附着系数，Fzo为外侧轮垂直载荷，对该内侧后轮施加的制动力由以下公式确定：F2＝MRSC/R1-Fzo＊μ，其中，F2为对该内侧后轮施加的制动力，MRSC为附加的横摆扭矩，R1为该外侧前轮的轮胎滚动半径。5.如权利要求3或4所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，该信号检测传感器还用于检测轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、横摆角速度信号及纵向加速度信号；该第一稳定控制单元用于根据该轮速信号、该车速信号、该方向盘转角信号、该横摆角速度信号、该纵向加速度信号、该侧向加速度信号及预设的横向载荷转移率计算该附加的横摆扭矩。6.如权利要求5所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制系统，其特征在于，该信号检测传感器包括轮速传感器、车速传感器、方向盘转角传感器及偏航率传感器；该轮速传感器用于检测该轮速信号；该车速传感器用于检测该车速信号；该方向盘转角传感器用于检测该方向盘转角信号；该偏航率传感器用于检测该横摆角速度信号、该纵向加速度信号及该侧向加速度信号。7.一种基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法，其特征在于，该电动汽车包括整车控制器、信号检测传感器、电机控制器及电机，该整车控制器包括第一稳定控制单元及第二稳定控制单元，该稳定控制方法包括以下步骤：S1：该信号检测传感器检测侧向加速度信号；S2：该第一稳定控制单元判断该侧向加速度是否小于预设的加速度阀值，若是，继续步骤S2，若否，进入步骤S3；S3：该第一稳定控制单元根据该侧向加速度信号计算横向载荷转移率，并根据该横向载荷转移率判断车辆状态，若车辆有第一趋势，进入步骤S4，若车辆有第二趋势，进入步骤S5，若车辆有第三趋势，进入步骤S6；S4：该第二稳定控制单元控制该电动汽车车身保持稳定；S5：该第一稳定控制单元通过该电机控制器控制该电机对车辆的外侧前轮施加制动
\t力；及S6：该第一稳定控制单元通过该电机控制器控制该电机对该外侧前轮及车辆的内侧后轮施加制动力。8.如权利要求7所述的基于四轮驱动的电动汽车稳定控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，凌和平，孟繁亮，熊焱飞，石明川，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44