CN103612550A - 电动汽车震动调整控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种电动汽车震动调整控制系统，包括：震动信号采集单元，设置于电动汽车的悬挂系统，用于获取电动车行车过程中的震动信号；信号比较单元，用于接收震动信号并与基准信号比较，根据比较结果输出高电平或低电平的比较信号；电机驱动单元，用于驱动电动汽车的电机工作；第一控制单元，用于接收比较信号，根据比较信号向电机驱动单元输出控制命令；第二控制单元，用于接收比较信号和震动信号，根据比较信号以及震动信号向电机驱动单元输出控制命令；其中，第一控制单元在信号比较单元输出高电平的比较信号下动作；第二控制单元在信号比较单元输出高电平和低电平的比较信号下均动作，且第二控制单元在信号比较单元输出高电平时延迟于第一控制单元动作；本发明的控制系统，能够根据震动情况及时地做出准确反应，以使电动汽车以适合于路面状况的速度行驶，提高驾乘的舒适性；并且能够减少因为震动对车辆造成影响，而且避免对驾驶者造成恐慌等心理，防止安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车控制系统，尤其涉及一种电动汽车震动调整控制系统。
背景技术
电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车辆行驶；作为一种新能源汽车，由于其对环境的影响相对于传统的燃油汽车小，而且能源具有再生性，因此电动汽车的前景被广泛看好，并且在国内外都得到良好的发展。
电动汽车相较于传统汽车，其车速的控制一般通过改变电机的转速来实现；但是现有的电动汽车控制器不能够完全根据实际情况来控制车速，尤其是根据不同状况的路面来调整车速，比如在路面情况比较恶劣的情况下，车辆的震动加剧，严重影响驾乘的舒适性，并且为了防止因为震动对车辆本身造成影响以及以防安全事故，往往是通过人为的方式来控制车速，但是由于人为方式反应的迟滞性，在震动开始时并不能及时作出反应，而此时震动对车已经造成了影响（虽然悬挂系统有减震装置，但是影响仍然存在，更有甚者，对悬挂系统造成损坏），而且由于路面情况的不同，驾驶者并不能作出十分准确的应对措施，甚至会造成驾驶者紧张而误操作，从而造成安全事故。
因此，需要提出一种能够根据电动汽车在路面的震动情况来调整车速的系统，能够根据震动情况及时地做出准确反应，以使电动汽车以适合于路面状况的速度行驶，提高驾乘的舒适性；并且能够减少因为震动对车辆造成影响，而且避免对驾驶者造成恐慌等心理，防止安全事故。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车震动调整控制系统，能够根据震动情况及时地做出准确反应，以使电动汽车以适合于路面状况的速度行驶，提高驾乘的舒适性；并且能够减少因为震动对车辆造成影响，而且避免对驾驶者造成恐慌等心理，防止安全事故。
本发明提供的一种电动汽车震动调整控制系统，包括：
震动信号采集单元，设置于电动汽车的悬挂系统，用于获取电动车行车过程中的震动信号；
信号比较单元，用于接收震动信号并与基准信号比较，根据比较结果输出高电平或低电平的比较信号；
电机驱动单元，用于驱动电动汽车的电机工作；
第一控制单元，用于接收比较信号，根据比较信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；
第二控制单元，用于接收比较信号和震动信号，根据比较信号以及震动信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；
其中，第一控制单元在信号比较单元输出高电平的比较信号下动作；第二控制单元在信号比较单元输出高电平和低电平的比较信号下均动作，且第二控制单元在信号比较单元输出高电平时延迟于第一控制单元动作。
进一步，所述控制系统还包括第一补偿单元和第二补偿单元；
所述第一补偿单元用于采集电动车的行车信息，并向第二控制单元输出；
所述第二补偿单元用于采集电机工作电流并向第二控制单元输出。
进一步，所述第一补偿单元和第二补偿单元在比较信号为高电平时同时工作，在比较信号为低电平时，只第一补偿单元工作。
进一步，所述控制系统还包括用于控制第一控制单元与信号比较单元之间通断的通断单元。
进一步，所述震动信号采集单元包括设置于悬挂系统中减震器的位移传感器和第一放大电路，所述位移传感器的输出端与第一放大电路输入端电连接，第一放大电路与信号比较单元以及第二控制单元的输入端电连接。
进一步，所述第一补偿单元包括速度传感器、转速传感器、第二放大电路以及A/D转换电路，所述速度传感器和转速传感器的输出端均与第二放大电路的输入端电连接，第二放大电路的输出端与A/D转换电路电连接，A/D转换电路的输出端与第二控制单元的输入端电连接。
进一步，所述第二补偿单元为电流检测电路。
进一步，所述通断单元包括微控单元和开关，所述微控单元的输入端与信号比较单元的输出端电连接，所述开关设置于信号比较单元与第一控制单元之间，用于接收微控单元输出的控制命令来控制信号比较单元与第一控制单元之间的通断。
进一步，所述开关为三极管或场效应管。
进一步，所述信号比较单元为电流或电压比较电路。
本发明的有益效果：本发明的控制系统，能够根据震动情况及时地做出准确反应，以使电动汽车以适合于路面状况的速度行驶，提高驾乘的舒适性；并且能够减少因为震动对车辆造成影响，而且避免对驾驶者造成恐慌等心理，防止安全事故。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明的具体实施例示意图。
具体实施方式
图1本发明的原理示意图，图2为本发明的具体实施例示意图，如图所示：本发明提供的一种电动汽车震动调整控制系统，包括：震动信号采集单元，设置于电动汽车的悬挂系统，用于获取电动车行车过程中的震动信号；信号比较单元，用于接收震动信号并与基准信号比较，根据比较结果输出高电平或低电平的比较信号；电机驱动单元，用于驱动电动汽车的电机工作；第一控制单元，用于接收比较信号，根据比较信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；第二控制单元，用于接收比较信号和震动信号，根据比较信号以及震动信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；其中，第一控制单元在信号比较单元输出高电平的比较信号下动作；第二控制单元在信号比较单元输出高电平和低电平的比较信号下均动作，且第二控制单元在信号比较单元输出高电平时延迟于第一控制单元动作；本发明的控制系统，能够根据震动情况及时地做出准确反应，以使电动汽车以适合于路面状况的速度行驶，提高驾乘的舒适性；并且能够减少因为震动对车辆造成影响，而且避免对驾驶者造成恐慌等心理，防止安全事故。
本实施例中，所述控制系统还包括第一补偿单元和第二补偿单元；
所述第一补偿单元用于采集电动车的行车信息，并向第二控制单元输出；
所述第二补偿单元用于采集电机工作电流并向第二控制单元输出。
所述第一补偿单元和第二补偿单元在比较信号为高电平时同时工作，在比较信号为低电平时，只第一补偿单元工作；即是说：在电动汽车震动剧烈时，第一补偿单元和第二补偿单元同时工作，当有震动但是不剧烈时，有第一补偿单元工作，可以提高本系统的反应速率，缩短反应时间；所述第一补偿单元包括速度传感器、转速传感器、第二放大电路以及A/D转换电路，所述速度传感器和转速传感器的输出端均与第二放大电路的输入端电连接，第二放大电路的输出端与A/D转换电路电连接，A/D转换电路的输出端与第二控制单元的输入端电连接；所述第二补偿单元为电流检测电路，由于第一放大电路输出的震动信号到第二控制单元中，需要转换成第二控制单元工作所需的数字信号，因此，A/D转换电路使第一补偿单元输出的信号无需再经第二控制单元进行转换，减轻第二控制单元的工作负荷，提高运行速度。
本实施例中，所述通断单元包括微控单元和开关，所述微控单元的输入端与信号比较单元的输出端电连接，所述开关设置于信号比较单元与第一控制单元之间，用于接收微控单元输出的控制命令来控制信号比较单元与第一控制单元之间的通断，所述开关为三极管或场效应管；
本实施例以三极管为例，所述三极管Q1或场效应管，三极管Q1的基极与微控单元电连接，集电极与信号比较单元的输出端电连接，发射极与第一控制单元的输入端电连接；
当信号比较单元输出高电平时，微控单元输出控制命令使三极管Q1导通，当信号比较单元输出低电平时，微控单元使三极管Q1截止，第一控制单元不工作；所述微控单元、第一控制单元和第二控制单元均可采用现有的单片机。
本实施例中，所述震动信号采集单元包括设置于悬挂系统中减震器的位移传感器和第一放大电路，所述位移传感器的输出端与第一放大电路输入端电连接，第一放大电路与信号比较单元以及第二控制单元的输入端电连接。
本实施例中，所述信号比较单元为电流或电压比较电路，所述信号比较单元采用运放构成的比较电路，所述基准信号为根据不同车辆以及载重情况设定的电流或电压信号；当震动信号采集单元输出电流信号时，基准信号为电流信号，当震动信号采集单元输出电压信号时，基准信号为电压信号。
本发明的工作原理：
震动信号为位移传感器采集减震器的吸震行程，当位移传感器检测的吸震行程大，则输出电压较高，反之，较低。
当震动信号与设定的基准信号比较使信号比较单元输出高电平时（即此时震动剧烈）：
通断单元导通，第一控制单元首先动作并输出控制命令控制电机驱动单元做出先行动作，使电机转速降低以降低车速，并保证电机的输出动力使电动汽车能够正常平稳的行驶，由于第一控制单元的反应时间较快，能使电动汽车能够较快地在感受到剧烈震动时降低车速而保持行驶的平稳性和舒适性，但是，此时电机的转速并非最佳，因此，由第二控制单元根据高电平信号、震动信号以及采集补偿信号，由第二控制单元根据当前的车速、电机的电流以及电机转速以及减震器的吸震行程情况进行匹配运算（其算法基于傅里叶算法），输出控制命令使电机驱动单元补偿动作，修正电机的转速，使电机转速达到最佳行驶状态，一方面避免电机的转速高于最佳转速，保证行驶的平顺舒适性，另一方面避免电机的转速低于最佳转速太多，节省能耗，保证电动汽车的续航能力；
当信号比较单元输出低电平时（此时电动汽车震动不剧烈），微控单元根据输出的低电平信号使三极管Q1截止，第一控制单元不工作，由第二控制单元根据电机的转速和车速情况以及震动信号来匹配计算，修正电机的转速，使电机转速达到最佳行驶状态，而作为第二补偿单元的电流检测电路并不工作，减少第二控制单元的运算数据，提高反应速率，因此，在震动不剧烈时或轻微震动时，只需通过第二控制单元的调整就能达到电动汽车的行车平稳。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：包括：
震动信号采集单元，设置于电动汽车的悬挂系统，用于获取电动车行车过程中的震动信号；
信号比较单元，用于接收震动信号并与基准信号比较，根据比较结果输出高电平或低电平的比较信号；
电机驱动单元，用于驱动电动汽车的电机工作；
第一控制单元，用于接收比较信号，根据比较信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；
第二控制单元，用于接收比较信号和震动信号，根据比较信号和震动信号向电机驱动单元输出控制命令驱动电机动作；
其中，第一控制单元在信号比较单元输出高电平的比较信号下动作；第二控制单元在信号比较单元输出高电平和低电平的比较信号下均动作，且第二控制单元在信号比较单元输出高电平时延迟于第一控制单元动作。
2.根据权利要求1所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括第一补偿单元和第二补偿单元；
所述第一补偿单元用于采集电动车的行车信息，并向第二控制单元输出；
所述第二补偿单元用于采集电机工作电流并向第二控制单元输出。
3.根据权利要求2所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述第一补偿单元和第二补偿单元在比较信号为高电平时同时工作，在比较信号为低电平时，只第一补偿单元工作。
4.根据权利要求3所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括用于控制第一控制单元与信号比较单元之间通断的通断单元。
5.根据权利要求1所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述震动信号采集单元包括设置于悬挂系统中减震器的位移传感器和第一放大电路，所述位移传感器的输出端与第一放大电路输入端电连接，第一放大电路与信号比较单元以及第二控制单元的输入端电连接。
6.根据权利要求2所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述第一补偿单元包括速度传感器、转速传感器、第二放大电路以及A/D转换电路，所述速度传感器和转速传感器的输出端均与第二放大电路的输入端电连接，第二放大电路的输出端与A/D转换电路电连接，A/D转换电路的输出端与第二控制单元的输入端电连接。
7.根据权利要求2所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述第二补偿单元为电流检测电路。
8.根据权利要求4所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述通断单元包括微控单元和开关，所述微控单元的输入端与信号比较单元的输出端电连接，所述开关设置于信号比较单元与第一控制单元之间，用于接收微控单元输出的控制命令来控制信号比较单元与第一控制单元之间的通断。
9.根据权利要求8所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述开关为三极管或场效应管。
10.根据权利要求1所述电动汽车震动调整控制系统，其特征在于：所述信号比较单元为电流或电压比较电路。
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- 2013-11-29 CN CN201310633316.XA patent/CN103612550B/zh active Active
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