CN201347005Y

CN201347005Y - 一种电动汽车的牵引力控制系统

Info

Publication number: CN201347005Y
Application number: CNU2008202354848U
Authority: CN
Inventors: 徐国卿; 胡浩; 夏承钢; 胡波
Original assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Current assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2018-12-19

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车的牵引力控制系统，包括：电源、从动轮、驱动轮、从动轮转速传感器、驱动轮转速传感器、驱动电机、控制单元。通过检测车轮的速度来判断车轮是否打滑，然后通过控制单元控制驱动电机输出转矩控制的方式来防止车轮滑转，能够针对路面状况突然变换引起的车轮滑转有很好的抑制和稳定作用、且结构简单、运行经济。

Description

一种电动汽车的牵引力控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车的牵引力控制系统。

背景技术

汽车的牵引力控制系统(TCS)能够有效起到防止汽车在运行过程中的车轮打滑(包括启动、加速过程、以及行驶过程中路面状况变化)，保证汽车在行驶过程中稳定、操控性、驱动力最佳。其工作的基本原理是通过计算汽车行驶过程中车轮的滑转率，对车轮的驱动力矩进行控制或者对车轮的速度进行控制，将车轮的滑转率降至目标范围内，通常为15％-20％。

现有技术提供的TCS通常采用两种方法防止车轮滑转：发动机转矩控制方式和制动控制方式：

发动机转矩控制方式就是：调节发动机传输到驱动轮上的驱动转矩，从而控制车轮的滑转程度，但是这种方式响应速度较慢。

制动控制方式就是：对将要空转的驱动轮施加一定的制动力，将由发动机传输来的驱动力的多余部分抵消掉，从而将车轮的滑转程度控制在预期的程度上。采用该方式使得一定的驱动力被制动力抵消，从而使发送机作无用功，不利于汽车的运行经济性。

对于电动汽车而言，它没有内燃机及其传动系统，因此无法利用发动机转矩方式控制来实现TCS功能。如果利用制动控制方式来实现，还存在执行机构系统复杂，成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对上述现有技术存在的缺陷提供了一种电动汽车的牵引力控制系统，能够针对路面状况突然变换引起的车轮滑转有很好的抑制和稳定作用、且结构简单、运行经济。

本实用新型的技术方案如下：

一种电动汽车的牵引力控制系统，包括：电源、从动轮、驱动轮、从动轮转速传感器、驱动轮转速传感器、驱动电机、控制单元，其中：

所述电源通过电力线与所述驱动电机相连接，为所述驱动电机提供电力，所述驱动电机与所述驱动轮传动连接；

所述从动轮转速传感器与从动轮相连接，用于检测所述从动轮的转速，获取所述从动轮转速信息，并向所述控制单元发送所述从动轮转速信息；

所述驱动轮转速传感器与驱动轮相连接，用于检测所述驱动轮的转速，获取所述驱动轮转速信息，并向所述控制单元发送所述驱动轮转速信息；

所述控制单元，用于接收所述从动轮转速信息和所述驱动轮转速信息，并根据所述从动轮转速信息和所述驱动轮转速信息向所述驱动电机发送控制信息；

所述驱动电机，用于根据控制信息，由驱动运行切换成电气制动运行状态，将驱动轮进行减速，以降低所述驱动轮滑转。其中，所述电动汽车的牵引力控制系统，还包括驱动轮轴，所述驱动轮轴连接所述的左右两个驱动轮，所述驱动电机通过所述驱动轮轴与所述驱动轮传动连接。

其中，所述电动汽车的牵引力控制系统，还包括变速机构、差动机构，所述驱动电机通过所述变速机构和差动机构传动连接所述驱动轮。

其中，所述从动轮转速传感器、驱动轮转速传感器分别用于检测到驱动轮上的转轴和从动轮上的转轴的转速信息，由公式：

得到驱动轮的滑转率；其中i＝1，2分别代表左、右驱动轮，W₁，W₂分别为左、右驱动轮的转速；W_从为从动轮的平均转速。W_从为从动轮转速，r为从动轮半径，W_驱为驱动轮转速，r_驱为驱动轮半径。

其中，所述电动汽车的牵引力控制系统，还包括车辆加速度传感器，所述车辆加速度传感器与所述驱动轮连接，用于检测所述驱动轮的加速度，并向所述控制单元发送所述加速度信息，所述控制单元根据所述加速度信息控制所述驱动电机驱动所述驱动轮。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种电动汽车的牵引力控制系统，通过检测车轮的速度来判断车轮是否打滑，然后通过控制单元控制驱动电机输出转矩控制的方式来防止车轮滑转，能够针对路面状况突然变换引起的车轮滑转有很好的抑制和稳定作用、且结构简单、运行经济。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电动汽车的牵引力控制系统结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种电动汽车的牵引力控制系统，为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种电动汽车的牵引力控制系统，包括：电源140，从动轮163、164，驱动轮161、162，从动轮转速传感器171、172，驱动轮转速传感器131、132，驱动电机120、控制单元150，其中：所述电源140通过电力线与所述驱动电机120相连接，为所述驱动电机120提供电力，所述驱动电机120与所述驱动轮161、162传动连接。

所述从动轮转速传感器171、172分别与从动轮163、164相连接或者是设置在该从动轮163、164的转轴上，用于检测所述从动轮163、164的转速，获取所述从动轮163、164的转速信息，并向所述控制单元150发送所述从动轮163、164的转速信息。在其他的实施例中，也可以只用一个从动轮转速传感器，设置在一个从动轮上，检测一个从动轮的转速信息即可。

所述驱动轮转速传感器131、132分别与驱动轮161、162相连接，或者设置在该驱动轮161、162的转轴上，用于检测所述驱动轮161、162的转速，获取所述驱动轮161、162的转速信息，并向所述控制单元150发送所述驱动轮161、162的转速信息。在其他的实施例中，也可以只用一个驱动轮转速传感器，设置在一个驱动轮上，检测一个驱动轮的转速信息即可。

所述控制单元150，用于接收所述从动轮转速传感器171、172和所述驱动轮转速传感器131、132发送过来的从动轮转速信息和驱动轮转速信息，并根据所述从动轮转速信息和所述驱动轮转速信息向所述驱动电机发送控制信息，如：滑转比较严重的情况(比如路面突然变化，粘着系数突然下降)，可以将驱动电机的运行状态由驱动运行切换成电气制动运行状态(回馈制动、能耗制动或者反接制动)，将驱动轮进行减速，以降低滑转。

所述驱动电机，用于根据控制信息驱动所述驱动轮。具体是，该驱动电机由驱动运行切换成电气制动运行状态，将驱动轮进行减速，以降低所述驱动轮滑转。

在本实施例中，该牵引力控制系统还包括驱动轮轴110，所述驱动轮轴110连接汽车的左右两个驱动轮161、162，所述驱动电机120通过所述驱动轮轴110与所述驱动轮161、162传动连接。在另外的实施例中，该驱动电机120也可以通过其他方式与该驱动轮161、162传动连接，如：该牵引力控制系统还可以包括变速机构、差动机构，所述驱动电机120通过所述变速机构和差动机构传动连接所述驱动轮161、162。

在进一步的实施例中，还包括车辆加速度传感器(图中未画出)，所述车辆加速度传感器与所述驱动轮161、162连接，该车辆加速度传感器用于检测所述驱动轮161、162的加速度，并向所述控制单元150发送所述加速度信息；所述控制单元150接收车辆加速度传感器发送过来的加速度信息，并根据所述加速度信息控制所述驱动电机120驱动所述驱动轮161、162，以获得更好的控制和驱动效果。

当驾驶员实施驱动操作时，车轮转速传感器(包括从动轮转速传感器171、172，驱动轮转速传感器131、132)检测到驱动轮上的转轴和从动轮上的转轴的转速信息，由公式：

得出驱动轮的滑转率。上式中i＝1，2分别代表左、右驱动轮，W₁，W₂分别为左、右驱动轮的转速；W_从为从动轮的平均转速。W_从为从动轮转速，r为从动轮半径，W_驱为驱动轮转速，r_驱为驱动轮半径。其中滑转率取左、右驱动轮滑转率的最大值作为车轮滑转判断依据，当其中一个驱动轮超过滑转率设定氛围(通常为15-20％)，则将驱动电机的输出转矩自动降低10-20％，使驱动轮的牵引力下降，使驱动轮从滑转状态向稳定运行状态转移。

除将滑转率作为驱动轮滑转的判据之外，可以根据驱动轮转速计算车轮的加速度，若驱动轮的加速度大于前几个周期加速度平均值的若干倍(具体倍数需要调试)，则认为驱动轮空转，此时应降低驱动电机的输出转矩；若驱动轮的加速度(转换至线加速度)大于车身的加速度的某个倍数(如1.1倍，需要调试)，则判定驱动轮空转，同样必须降低驱动电机的输出转矩。

因此可以根据驱动轮滑转率、加速度以及驱动轮加速度与车身加速度差来判定驱动轮的滑转和空转。如果驱动轮滑转率大于期望滑转率，或加速度大于某个值，或驱动轮的轮周加速度大于车身加速度，则控制驱动电机减小驱动转矩10％-30％；如果实际滑转率小于期望滑转率，则控制驱动电机增大驱动转矩10％-30％。如果滑转比较严重的情况(比如路面突然变化，粘着系数突然下降)，将驱动电机的运行状态由驱动运行切换成电气制动运行状态(回馈制动、能耗制动或者反接制动)，将驱动轮进行减速，以降低滑转。从而实现驱动防滑控制功能。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1、一种电动汽车的牵引力控制系统，其特征在于，包括：电源、从动轮、驱动轮、从动轮转速传感器、驱动轮转速传感器、驱动电机、控制单元，其中：

所述驱动电机，用于根据控制信息，由驱动运行切换成电气制动运行状态，将驱动轮进行减速，以降低所述驱动轮滑转。

2、如权利要求1所述电动汽车的牵引力控制系统，其特征在于，还包括驱动轮轴，所述驱动轮轴连接所述的左右两个驱动轮，所述驱动电机通过所述驱动轮轴与所述驱动轮传动连接。

3、如权利要求1所述电动汽车的牵引力控制系统，其特征在于，还包括变速机构、差动机构，所述驱动电机通过所述变速机构和差动机构传动连接所述驱动轮。

4、如权利要求1所述电动汽车的牵引力控制系统，其特征在于，所述从动轮转速传感器、驱动轮转速传感器分别用于检测到驱动轮上的转轴和从动轮上的转轴的转速信息，由公式：

得到驱动轮的滑转率；其中i＝1，2分别代表左、右驱动轮，W₁，W₂分别为左、右驱动轮的转速；W_从为从动轮的平均转速，W_从为从动轮转速，r为从动轮半径，W_驱为驱动轮转速，r_驱为驱动轮半径。

5、如权利要求1、2或3所述电动汽车的牵引力控制系统，其特征在于，还包括车辆加速度传感器，所述车辆加速度传感器与所述驱动轮连接，用于检测所述驱动轮的加速度，并向所述控制单元发送所述加速度信息，所述控制单元根据所述加速度信息控制所述驱动电机驱动所述驱动轮。