[发明专利]用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑方法

摘要

本发明公开一种用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑方法，包括以下步骤：前后驱动轮驱动力的计算、名义扭矩值的计算、扭矩值比较与调整。本发明涉及的一种用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑方法，运用角速度传感器与轮速传感器，通过扭矩的计算与比较，达到使双轮驱动的电动助力车制动防滑的目的，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑装置，其特征在于：基于一种用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑方法，所述方法包括如下步骤：(1)前驱动轮驱动力的计算：第一角速度传感器获取前驱动轮的角速度通过无线通讯方式发送至第一数据处理芯片，所述第一数据处理芯片计算前驱动轮驱动力F₁，公式如下：其中，T₁^*为前驱动轮的动力扭矩，为前驱动轮的角速度，r为车轮半径，J_w为车轮的转动惯量；所述前驱动轮的动力扭矩T₁^*即为驱动器输出的第一动力扭矩，所述第一动力扭矩T₁^*为电动助力车的电机扭矩，由一个或多个电机提供，由上层控制器输出，所述上层控制器为加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；所述第一动力扭矩T₁^*由第一力矩传感器检测得到，或由电机控制器测得的电机电流和其它参数计算求得；(2)后驱动轮驱动力的计算：第二角速度传感器获取前驱动轮的角速度通过无线通讯方式发送至第二数据处理芯片，所述第二数据处理芯片计算前驱动轮驱动力F₂，公式如下：其中，T₂^*为后驱动轮的动力扭矩，为后驱动轮的角速度，r为车轮半径，J_w为车轮的转动惯量；(3)质心处的加速度a的测量：加速度传感器获取电动助力车靠近质心处的加速度a，并将数据发送至第三数据处理芯片；所述加速度传感器安装在电动助力车蓄电池槽侧壁，且与两车轮中心在同一水平线上；(4)名义扭矩的计算：电动助力车的整车质量为M，加速度传感器安装位置与前驱动车轮中心的距离为L₁，与后驱动车轮中心的距离为L₂；计算前、后驱动轮处分担的整车质量(m₁、m₂)，计算公式为：以上质量数据存储在数据存储器，所述第三数据处理芯片调取该数据，并结合前述加速度a，计算前、后驱动轮的名义扭矩T₁、T₂，公式为：其中，a为质心处的加速度，F₁为前驱动轮驱动力，F₂为后驱动轮驱动力，m₁为前驱动轮分担的整车质量，m₂为后驱动轮分担的整车质量，M为电动助力车的整车质量，r为车轮半径，J_w为车轮的转动惯量；(5)扭矩值比较与调整：前驱动轮的名义扭矩值T₁的绝对值应小于或者等于驱动器输出的第一动力扭矩T₁^*的绝对值，若T₁＞T₁^*，且差值超过T₁^*的5％，则可以判定车轮发生打滑或者抱死现象，系统自动调整T₁^*的输出值，使T₁和T₁^*绝对值相接近；同样地，驱动轮的名义扭矩值T₂的绝对值应小于或者等于后驱动轮的动力扭矩的绝对值，如果且差值超过的5％，则可以判定车轮发生打滑或者抱死现象，系统自动调整的输出值，使T₂和绝对值相接近；所述一种用于轮毂电机驱动型电动助力车的制动防滑装置包括：第一角速度传感器、第一力矩检测器、第一数据处理芯片、第二角速度传感器、第二力矩检测器、第三力矩检测器、第二数据处理芯片、加速度传感器、数据存储器、第三数据处理芯片、电动助力车MCU、比较器、增益调整控制器、电动机控制器；所述第一角速度传感器用于获取前驱动轮车轮中心的角速度；所述第一力矩检测器用于检测前驱动轮的力矩输出，与前驱动车轮的驱动器的上层控制器相连接；所述第一角速度传感器、第一力矩检测器与所述第一数据处理芯片相连接；所述第一数据处理芯片用于接收所述第一角速度传感器、第一力矩检测器的数据，结合车轮半径计算出计算前驱动轮驱动力，并将所得数据发送至比较器；所述第二角速度传感器用于获取后驱动轮车轮中心的角速度；所述第二力矩检测器、第三力矩检测器用于检测后驱动轮的力矩输出，所述第二力矩检测器与后驱动车轮的驱动器的上层控制器相连接，所述上层控制器为电动助车的加速踏板、制动踏板、电动机控制器；所述第三力矩检测器用于通过力矩传感器检测人力对车辆施加助力的扭矩的信号；所述第二数据处理芯片用于处理从所述第二力矩检测器、第三力矩检测器以及第二角速度传感器接收的数据，通过计算得到电动助力车后驱动轮驱动力，并将所得数据发送至比较器；所述加速度传感器用于获取电动助力车靠近质心处的加速度，与所述第三数据处理芯片相连接；所述第三数据处理芯片用于处理加速度传感器发送的数据，并调用数据存储器中电动助力车的参数数据，计算出前后驱动轮的名义扭矩，并发送至比较器；所述数据存储器与电动助力车MCU通讯连接，便于用户对电动助车参数进行设置；所述数据存储器同时与所述第三数据处理芯片和电动助力车MCU连接；所述第一数据处理芯片、第二数据处理芯片、第三数据处理芯片通过所述比较器与所述电动助力车MCU数据连接；所述电动助力车MCU用于接收比较器、增益调整控制器的数据信息，并向电动助力车的电动机控制器发送行驶参数、接收反馈信息；所述比较器用于将比较的数据信息存储至存储器，同时直接将数据发送至电动助力车MCU，使电动助力车MCU实时计算出扭矩比较数据；所述增益调整控制器，用于通过电动助力车MCU接收当比较器输出的扭矩需调整时的数据，从而向电动助力车MCU发送信号确认力矩调整数值。