详情

原文传递一种分布式全电驱动系统及分组控制方法

专利名称：	一种分布式全电驱动系统及分组控制方法
摘要：	一种分布式全电驱动系统及分组控制方法，包括：多个模块化电驱动装置以及驱动控制器；每个模块化电驱动装置均包括车轮、轮组、轮边传动轴、电机以及集成电机控制器；每组模块化电驱动装置配有一个集成电机控制器，所有集成电机控制器与驱动控制器互联，实现电机工作状态的读取与控制信号的传输；驱动控制器分别发送对应的控制信号给各个集成电机控制器，每个集成电机控制器根据接收到的对应控制信号驱动所在模块化电驱动装置中的电机工作，通过轮边传动轴传递给轮组，最终带动车轮转动。本发明采用基于规则的多电机协同控制、智能分组控制等，自适应辨识行驶工况，减少驱动过程中的功率循环，实现系统效率最优，同时降低轮胎磨损，提高底盘行驶安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航天发射技术研究所
发明人：	杨波;白锦洋;李洪彪;吴学雷;吴昊;赵娟;徐彦超;赵志刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910172352.8
公开号：	CN109849689A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	马全亮
分类号：	B60L15/20(2006.01);B;B60;B60L;B60L15
申请人地址：	100076 北京市丰台区南大红门路1号
主权项：	1.一种分布式全电驱动系统，其特征在于包括：多个模块化电驱动装置以及驱动控制器(4)；每个模块化电驱动装置均包括车轮(1)、轮组(2)、轮边传动轴(3)、电机(5)以及集成电机控制器(6)；每组模块化电驱动装置配有一个集成电机控制器(6)，所有集成电机控制器(6)与驱动控制器(4)互联，实现电机(5)工作状态的读取与控制信号的传输；驱动控制器(4)分别发送对应的控制信号给各个集成电机控制器(6)，每个集成电机控制器(6)根据接收到的对应控制信号驱动所在模块化电驱动装置中的电机(5)工作，通过轮边传动轴(3)传递给轮组(2)，最终带动车轮(1)转动。 2.根据权利要求1所述的一种分布式全电驱动系统，其特征在于：还包括电机冷却系统(7)，电机冷却系统(7)用于给电机(5)降温。 3.根据权利要求1所述的一种分布式全电驱动系统，其特征在于：所有集成电机控制器(6)通过CAN总线与驱动控制器(4)互联。 4.根据权利要求1所述的一种分布式全电驱动系统，其特征在于：驱动控制器(4)依据行驶过程中需求的总转矩，根据当前电机(5)转速以及电机(5)的外特性及效率曲线，对电机(5)最佳工作个数和驱动转矩进行寻优计算、分组，实现电机(5)的智能分组控制。 5.根据权利要求1所述的一种分布式全电驱动系统，其特征在于：驱动控制器(4)依据底盘驱动力要求控制电机(5)的输出转矩，实现自适应差速控制。 6.一种如权利要求1～5中任一项所述的分布式全电驱动系统的分组控制方法，其特征在于步骤如下： (1)对各轮电机工作状态进行检测； (2)读取车辆需求总转矩、当前电机转速、电机工作组数，并输入给驱动控制器； (3)根据车辆需求总转矩和电机工作组数，计算各组电机的需求转矩； (4)读取当前电机转速，将所述需求转矩与转矩分配曲线进行比对，控制参与驱动的电机数量； (5)计算各车轮的滑移率； (6)根据所述各车轮的滑移率，进行差速控制。 7.根据权利要求6所述的分组控制方法，其特征在于：所述步骤(1)对各轮电机工作状态进行检测，具体为： (1.1)检测各车轮电机的工作状态，判断电机是否出现故障，如果出现故障，则进入步骤(1.2)；如果未出现故障，则进入步骤(2)读取参数； (1.2)判断出现故障电机的故障类型是否属于致命故障，若属于，则对该故障电机进行隔离，之后进入步骤(2)读取参数，若不属于致命故障，则判断车辆当前是否处于紧急模式，若处于紧急模式，则维持该故障电机继续工作，直接进入步骤(2)读取参数；若未处于紧急模式，则对该故障电机进行隔离，之后进入步骤(2)读取参数。 8.根据权利要求7所述的分组控制方法，其特征在于：所述致命故障是指电机无法输出转矩或者电机温度超过预设的临界起火温度。 9.根据权利要求7所述的分组控制方法，其特征在于：所述紧急模式是指车辆处于战斗环境当中。 10.根据权利要求6所述的分组控制方法，其特征在于：计算各组电机的需求转矩，具体为：各组电机的需求转矩相同，车辆需求总转矩除以电机工作组数，得到的结果即为各组电机的需求转矩。 11.根据权利要求6所述的分组控制方法，其特征在于：所述步骤(4)读取当前电机转速，将所述需求转矩与转矩分配曲线进行比对，控制参与驱动的电机数量，具体为：若需求转矩介于转矩分配曲线中分配上线和分配下线之间时，维持当前电机工作数目，之后进入步骤(5)计算各车轮的滑移率；若需求转矩高于转矩分配曲线中分配上线时，增加当前电机工作数目，之后进入步骤(5)计算各车轮的滑移率；若需求转矩低于转矩分配曲线中分配下线时，减少当前电机工作数目，之后进入步骤(5)计算各车轮的滑移率。 12.根据权利要求6所述的分组控制方法，其特征在于：所述步骤(5)计算各车轮的滑移率，具体为：其中，s为滑移率，ω为电机转速，u为车速，r为车轮滚动半径。 13.根据权利要求6所述的分组控制方法，其特征在于：所述步骤(6)根据所述各车轮的滑移率，进行差速控制，具体为： (6.1)判断车轮滑移率是否在预设阈值范围内，如果在范围内，则维持车轮的转矩输出；如果不在范围内，则修正驱动车轮的电机的转矩，之后进入步骤(6.2)； (6.2)判断各车轮之间的滑移率偏差是否控制在预设阈值范围内，如果偏差处于阈值范围内，则结束分组控制；否则继续修正驱动车轮的电机的转矩，直到偏差处于阈值范围内。
所属类别：	发明专利