[发明专利]一种基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统，包括基于电驱动电机双闭环的控制单元（1）、附着状态检测单元（2）、基于电参数附着参数估计单元（3）、基于最优附着参数的估计算法单元（4）和PMSM电机及驱动单元（5），其特征在于:所述基于驱动电机双闭环的控制单元（1）连接附着状态检测单元（2）、基于电参数附着参数估计单元（3）、基于最优附着参数的估计算法单元（4）和PMSM电机及驱动单元（5），所述附着状态检测单元（2）和基于电参数附着参数估计单元（3）分别连接基于最优附着参数的估计算法单元（4）和PMSM电机及驱动单元（5）；驱动/制动的执行单元为PMSM电机及驱动单元（5），控制单元为双闭环，内环为电机转矩闭环，外环为以最佳滑移率或最大附着力为参考的附着控制；附着状态检测单元（2）、基于电参数附着参数估计单元（3）共同作用触发基于最优附着参数的估计算法单元（4）获取的反馈车辆最大附着力或最佳滑移率，基于电参数附着参数估计单元（3）提供观测的附着力或者滑移率的外环反馈量，外环控制器采用PI调节器或以此为基础的控制算法，从而实现电驱动车辆驱动/制动控制，该结构适用于独立轮驱动的电动汽车和集中驱动的电动汽车，并可以实现制动能量最大程度的回收。

2.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统其特征在于，所述的附着状态检测单元（2），附着状态检测与判别基于电机参数的精确测量并在线估计获得，其计算方法由力传递因子的检测获得。

3.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统其特征在于，所述的基于电参数附着参数估计单元（3），基于电机电压电流参数的精确测量并在线估计，其计算方法由附着转矩或者滑移率的观测算法获得。

4.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统其特征在于，所述的基于最优附着参数的估计算法单元（4），基于电机电器参数估计得来的附着状态检测单元（2）和基于电参数附着参数估计单元（3）共同触发作用，获取的反馈车辆最大附着转矩或最佳滑移率。

5.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统其特征在于，所述的PMSM电机及驱动单元（5），电机参数及驱动单元的电压电流信息可以精确测量，为电驱动电参数的在线估计提供物理平台支撑。

6.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统其特征在于，所述的基于电驱动电机双闭环的控制单元（1），除了电驱动电气系统反馈双闭环控制，还可以引入前馈控制以提高动态响应，外环控制器为PI调节器，运用电机闭环工程设计方法确定控制参数，外环附着参数控制的参考值为实际的轮胎-地面最大附着转矩对应的调整转矩或者对应观测的最佳滑移率。

7.如权利1要求所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制方法，采用根据权利要求1所述的基于电气传动的电动车辆驱动/制动防滑控制系统进行操作，其特征在于，操作步骤如下：

步骤S1：测量驱动电机电枢电流和电枢电压，实时在线估算附着转矩和车辆滑移率；

步骤S2：计算电机输出转矩变化值和附着转矩变化值以及；

步骤S3：根据所述附着转矩变化值的比值即力传递因子来判别汽车轮胎的附着稳定状态；

步骤S4：根据所判定的汽车轮胎附着稳定状态实时决定是否实施防滑控制；

步骤S5：当实施防滑控制时，在线触发基于最优附着参数的估计算法单元获取最优附着力矩或者最优滑移率作为电机控制外环的给定，把步骤S1中估算附着转矩和车辆滑移率作为电机控制外环附着控制的反馈量；

步骤S6：车辆附着控制器作用输出为；

步骤S7：由决策单元根据驾驶员的期望制动转矩，计算，作为电机转矩闭环的给定；

步骤S8：对电机进闭环控制，进而制动的防滑控制。