CN109334469B - 一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，电动汽车的四个车轮分别由四台电机驱动，所述四台电机分别由四个EtherCAT从站控制；电动汽车设有EtherCAT主站，车辆行驶中，EtherCAT主从站之间进行每个车轮的数据交换，EtherCAT主站通过对每台电机的EtherCAT从站的控制，对每台电机的转速进行差别化控制。采用本发明的技术方案，通过EtherCAT主从站之间的数据交换，差别化的控制电动汽车四个车轮的转速，在电动汽车过弯时，能保证车辆以一个较高的速度，平稳地通过弯道；或者电动汽车在某一个车轮空转时，指令车轮停止空转，帮助电动汽车脱困。通过本发明的技术方案提升了电动汽车的操控性能。

Description

一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法
技术领域
本发明属于电动汽车的控制领域，具体涉及到基于EtherCAT总线来分别控制四个车轮的转速的技术领域。
背景技术
随着国家对新能源汽车产业的支持，以及全球不同汽车品牌逐年对电动汽车研发和投资的增加，电动汽车在将来有极大的可能取代现在广泛使用的燃油汽车。但是随着电动汽车越来越受到关注，电动车操控性能和四驱越野电动车的越野性能目前还没有得到太多的关注。
目前市场上出售的电动汽车的操控方案大多都是采用左右驱动轮同时同速转动，这使得在过比较急的弯道时不得不降低速度来过弯。在电动越野车方面，由于电动车采用的是电传动方案，如果采用传统的解决方案速差锁来提升越野性能，会增大能量的损耗，减少电池的寿命
发明内容
为了解决现有的电动汽车在弯道上不用降低太多的车速，使得电动汽车能顺利过弯道以及使用EtherCAT总线来控制四驱越野车在野外有1-3个轮子没有附着力仍然能脱困的两个技术问题，本发明提供了一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法。
电动汽车的四个车轮分别由四台电机驱动，所述四台电机分别由四个EtherCAT从站控制；电动汽车设有EtherCAT主站，车辆行驶中，EtherCAT主从站之间进行每个车轮的数据交换，EtherCAT主站通过对每台电机的EtherCAT从站的控制，对每台电机的转速进行差别化控制。
进一步地，EtherCAT主站为车载电脑，所述车载电脑实时监测四个车轮的转速以及方向盘转动的角度参数。
进一步地，电动汽车在通过弯道时，EtherCAT主站根据实时监测车轮的转速以及方向盘转动的角度参数，计算电动汽车所过的弯道的转弯半径，以及计算以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时能否正常通过弯道。
进一步地，EtherCAT主站判断以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时不能正常通过弯道时，计算远离转弯中心侧的驱动轮需要补偿的转速或者靠近弯道中心侧的驱动轮转速需要减少的转速。
进一步地，EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，提高远离转弯中心侧的驱动电机的转速。
进一步地，EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，降低靠近转弯中心侧的驱动电机的转速。
进一步地，过弯道时，靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速差异化，所述电动汽车高速平稳地通过弯道。
进一步地，EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，实时监测电动汽车四个车轮的转速，当监测到至少有一个车轮转速异常时，EtherCAT主站进入异常判断程序。
进一步地，EtherCAT主站判断转速异常车轮的轮胎附着力，判断为空转车轮，EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，控制空转的轮子电机停止转动，非空转的车轮的驱动电机按原来的转速驱动车轮转动。
采用本发明的技术方案，通过EtherCAT主从站之间的数据交换，差别化的控制电动汽车四个车轮的转速，在电动汽车过弯时，能保证车辆以一个较高的速度，平稳地通过弯道；或者电动汽车在某一个车轮空转时，指令车轮停止空转，帮助电动汽车脱困。通过本发明的技术方案提升了电动汽车的操控性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1中汽车过弯道时的示意图。
图2为本发明实施例2电动四驱越野车脱困的示意图。
图3为本发明实施例1中汽车过弯道时，改变汽车操控性能流程图。
图4为本发明实施例2中改变四驱电动越野车越野性能流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
电动汽车过弯道时，电动汽车的四个车轮分别由四台电机驱动，所述四台电机分别由四个EtherCAT从站控制；电动汽车设有EtherCAT主站，车辆行驶中，EtherCAT主从站之间进行每个车轮的数据交换，EtherCAT主站通过对每台电机的EtherCAT从站的控制，对每台电机的转速进行差别化控制。
EtherCAT主站为车载电脑，所述车载电脑实时监测四个车轮的转速以及方向盘转动的角度参数。
请参见图3，电动汽车在通过弯道时，EtherCAT主站根据实时监测车轮的转速以及方向盘转动的角度参数，计算电动汽车所过的弯道的转弯半径，以及计算以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时能否正常通过弯道。
EtherCAT主站判断以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时不能正常通过弯道时，计算远离转弯中心侧的驱动轮需要补偿的转速或者靠近弯道中心侧的驱动轮转速需要减少的转速。
请参见图1，EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，提高远离转弯中心侧的驱动电机的转速。EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，降低靠近转弯中心侧的驱动电机的转速。
过弯道时，靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速差异化，所述电动汽车高速平稳地通过弯道。待方向盘回正后，调整左右侧驱动车轮的电机转速相同，并回到当前所需的转速。
实施例2
电动汽车过弯道时，电动汽车的四个车轮分别由四台电机驱动，所述四台电机分别由四个EtherCAT从站控制；电动汽车设有EtherCAT主站，车辆行驶中，EtherCAT主从站之间进行每个车轮的数据交换，EtherCAT主站通过对每台电机的EtherCAT从站的控制，对每台电机的转速进行差别化控制。
EtherCAT主站为车载电脑，所述车载电脑实时监测四个车轮的转速以及方向盘转动的角度参数。
请参见图4，EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，实时监测电动汽车四个车轮的转速，当监测到至少有一个车轮转速异常时，EtherCAT主站进入异常判断程序。
EtherCAT主站判断转速异常车轮的轮胎附着力，判断为空转车轮，EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，控制空转的轮子电机停止转动，非空转的车轮的驱动电机按原来的转速驱动车轮转动。
请参见图2，当检测到电动越野车的某一车轮空转后，控制器控制该车轮的电机停止运转。
上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (9)

1.一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：电动汽车的四个车轮分别由四台电机驱动，所述四台电机分别由四个EtherCAT从站控制；电动汽车设有EtherCAT主站，车辆行驶中，EtherCAT主从站之间进行每个车轮的数据交换，EtherCAT主站通过对每台电机的EtherCAT从站的控制，对每台电机的转速进行差别化控制。
2.根据权利要求1所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：所述EtherCAT主站为车载电脑，所述车载电脑实时监测四个车轮的转速以及方向盘转动的角度参数。
3.根据权利要求1所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：电动汽车在通过弯道时，EtherCAT主站根据实时监测车轮的转速以及方向盘转动的角度参数，计算电动汽车所过的弯道的转弯半径，以及计算以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时能否正常通过弯道。
4.根据权利要求3所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：EtherCAT主站判断以当前车速、靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速相同时不能正常通过弯道时，计算远离转弯中心侧的驱动轮需要补偿的转速或者靠近弯道中心侧的驱动轮转速需要减少的转速。
5.根据权利要求4所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，提高远离转弯中心侧的驱动电机的转速。
6.根据权利要求4所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：EtherCAT主站根据计算结果向EtherCAT从站发送指令，降低靠近转弯中心侧的驱动电机的转速。
7.根据权利要求5或6所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：过弯道时，靠近转弯中心侧与远离转弯中心侧的车轮转速差异化，所述电动汽车高速平稳地通过弯道。
8.根据权利要求1所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，实时监测电动汽车四个车轮的转速，当监测到至少有一个车轮转速异常时，EtherCAT主站进入异常判断程序。
9.根据权利要求8所述一种差别化控制电动汽车车轮转速的方法，其特征在于：EtherCAT主站判断转速异常车轮的轮胎附着力，判断为空转车轮，EtherCAT主站与EtherCAT从站通讯，控制空转的轮子电机停止转动，非空转的车轮的驱动电机按原来的转速驱动车轮转动。
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