CN104483137A - 用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置及其自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置及其自动控制方法，前者包括执行电机、通过传动机构与所述执行电机传动连接的曲柄摇杆机构，及控制机构；所述曲柄摇杆机构的曲柄通过所述传动机构与所述执行电机的输出轴传动连接，且其摇杆与电动汽车的踏板固定连接，所述控制机构根据预设工况曲线及预定策略控制所述执行电机转动。这样，通过自动驾驶装置替代了驾驶员的人工操作，从而降低驾驶员的工作强度，同时避免了主观因素对试验结果的影响，提高了试验精确度。

Description

用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置及其自动控制方法

技术领域

本发明涉及汽车台架试验辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置。本发明还涉及一种应用于上述自动驾驶装置的自动控制方法。

背景技术

在电动汽车研发过程中，需要对整车性能进行试验和验证，这就需要建立与相关汽车性能匹配的物理模型，并在台架上进行性能试验。在整车性能试验中，需要进行如等速及工况续驶里程等试验，而这些试验需要整车以特定的工况曲线运行，也就是要求车辆模型以特定的车速行驶，并根据需要调整车速以便与工况曲线中的设定车速相同；但是，目前电动汽车的整车性能验证中，车速的输入是通过驾驶员踩踏脚踏板实现的，在需要维持设定车速时，就对试验驾驶员的技术提出了很高的要求，并且试验耗时较长，驾驶员的工作量巨大；同时，驾驶员的操作也会对试验结果产生较大影响，试验结果受主观因素的影响较大，试验精确性较差。

因此，提供一种能够替代驾驶员人工操作的自动驾驶装置以便降低驾驶员的工作强度，避免主观因素对试验结果的影响，提高试验精确度，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置，其能够在台架试验过程中替代驾驶员的人工操作，以降低驾驶员的工作强度，同时避免主观因素对试验结果的影响，以提高试验精确度。本发明的另一目的是提供一种应用于上述自动驾驶装置的自动控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置，包括执行电机、通过传动机构与所述执行电机传动连接的曲柄摇杆机构，及控制机构；所述曲柄摇杆机构的曲柄通过所述传动机构与所述执行电机的输出轴传动连接，且其摇杆与电动汽车的踏板固定连接，所述控制机构根据预设工况曲线及预定策略控制所述执行电机转动。

优选地，所述控制机构包括检测元件和控制元件，所述预定策略为，

所述检测元件实时检测当前车速，并将当前车速信号传输至所述控制元件；

所述控制元件接收所述当前车速信号，并将当前车速与所述预设工况曲线内的当前预定车速相比较，若所述当前车速大于所述当前预定车速，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板抬起方向转动；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板下压方向转动。

优选地，所述检测元件还检测所述踏板的当前开度，并将踏板开度信号传输至所述控制元件；所述控制元件接收所述踏板开度信号，并将当前开度与预设踏板开度相比较，若所述当前开度大于所述预设踏板开度，则所述控制元件控制执行电机向踏板下压方向转动；若所述当前开度小于所述预设踏板开度，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板抬起方向转动。

优选地，所述踏板为加速踏板或制动踏板。

优选地，所述传动机构为行星齿轮系。

本发明还提供一种自动控制方法，应用于如上所述的自动驾驶装置，包括以下步骤：

61)实时检测当前车速；

62)比较当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速；若所述当前车速大于所述当前预定车速，则转向步骤63)；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则转向步骤64)；

63)控制执行电机向踏板抬起方向转动；

64)控制执行电机向踏板下压方向转动。

本发明提供的自动驾驶装置用于电动汽车台架试验，该自动驾驶装置包括执行电机、通过传动机构与所述执行电机传动连接的曲柄摇杆机构，及控制机构；所述曲柄摇杆机构的曲柄通过所述传动机构与所述执行电机的输出轴传动连接，且其摇杆与电动汽车的踏板固定连接，所述控制机构根据预设工况曲线及预定策略控制所述执行电机转动。在整车台架试验中，控制机构控制执行电机的转动，进而通过传动机构将执行电机的转动传递至曲柄摇杆机构的曲柄上，带动曲柄转动，从而带动摇杆在预设范围内摆动，进而驱动与摇杆固接的踏板的下压或抬起，以控制整车的运动；这样，通过自动驾驶装置替代了驾驶员的人工操作，从而降低了驾驶员的工作强度，同时避免了主观因素对试验结果的影响，提高了试验精确度。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的自动驾驶装置中，其控制机构包括检测元件和控制元件，所述预定策略为，所述检测元件实时检测当前车速，并将当前车速信号传输至所述控制元件；所述控制元件接收所述当前车速信号，并将当前车速与所述预设工况曲线内的当前预定车速相比较，若所述当前车速大于所述当前预定车速，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板抬起方向转动；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板下压方向转动。这样，通过实时检测当前车速，并将当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速相比较，根据比较结果控制电机的转动方向，从而更好地实现了车速与预设工况曲线内车速的匹配，提高了台架试验的精确度。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的自动驾驶装置中，其检测元件还检测所述踏板的当前开度，并将踏板开度信号传输至所述控制元件；所述控制元件接收所述踏板开度信号，并将当前开度与预设踏板开度相比较，若所述当前开度大于所述预设踏板开度，则所述控制元件控制执行电机向踏板下压方向转动；若所述当前开度小于所述预设踏板开度，则所述控制元件控制所述执行电机向踏板抬起方向转动。这样，通过车速和踏板开度的双重检测和控制，进一步提高了台架试验的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的自动驾驶装置中曲柄摇杆机构的结构示意图；

图2为本发明所提供的自动驾驶装置中控制机构的结构示意图；

图3为本发明所提供的自动控制方法一种具体实施方式的流程图。

附图标记说明：

1-检测元件  2-控制元件  3-执行电机

AB-曲柄  CD-摇杆

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置，其能够在台架试验过程中替代驾驶员的人工操作，以降低驾驶员的工作强度，同时避免主观因素对试验结果的影响，以提高试验精确度。本发明的另一核心是提供一种应用于上述自动驾驶装置的自动控制方法。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的自动驾驶装置用于电动汽车台架试验，该自动驾驶装置包括执行电机3、通过传动机构与所述执行电机3传动连接的曲柄摇杆机构，及控制机构；如图1所示，所述曲柄摇杆机构的曲柄通过所述传动机构与所述执行电机3的输出轴传动连接，且其摇杆与电动汽车的踏板固定连接，所述控制机构根据预设工况曲线及预定策略控制所述执行电机3转动。在整车台架试验中，控制机构控制执行电机3的转动，进而通过传动机构将执行电机3的转动传递至曲柄摇杆机构的曲柄上，带动曲柄转动，从而带动摇杆在预设范围内摆动，进而驱动与摇杆固接的踏板的下压或抬起，以控制整车的运动；这样，通过自动驾驶装置替代了驾驶员的人工操作，从而降低驾驶员的工作强度，同时避免了主观因素对试验结果的影响，提高了试验精确度。

为保证传动性能，将驱动电机的输出值减速增矩后传递至曲柄摇杆机构，上述传动机构为行星齿轮系，该行星齿轮系的具体参数应根据实际车型设置，在此不作限定。应当理解的是，为了实现传动，也不局限于为行星齿轮系的形式，也可以为本领域常规使用的传动方式，例如多级线性齿轮传动的方式。

根据使用要求，上述踏板可以为加速踏板或制动踏板，上述曲柄摇杆机构中曲柄AB与行星齿轮减速机构输出轴同步运动，CD段为摇杆，曲柄AB的转动通过BC杆转换为摇杆CD的摆动用于模拟踩踏动作，通过相应的杆系设计针对不同的车型匹配不同的制动踏板及加速踏板。

具体地，如图2所示，上述控制机构包括检测元件1和控制元件2，所述预定策略为，所述检测元件1实时检测当前车速，并将当前车速信号传输至所述控制元件2；所述控制元件2接收所述当前车速信号，并将当前车速与所述预设工况曲线内的当前预定车速相比较，若所述当前车速大于所述当前预定车速，则所述控制元件2控制所述执行电机3向踏板抬起方向转动；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则所述控制元件2控制所述执行电机3向踏板下压方向转动。这样，通过实时检测当前车速，并将当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速相比较，根据比较结果控制电机的转动方向，从而更好地实现了车速与预设工况曲线内车速的匹配，提高了台架试验的精确度。

进一步地，上述检测元件1还检测所述踏板的当前开度，并将踏板开度信号传输至所述控制元件2；所述控制元件2接收所述踏板开度信号，并将当前开度与预设踏板开度相比较，若所述当前开度大于所述预设踏板开度，则所述控制元件2控制执行电机3向踏板下压方向转动；若所述当前开度小于所述预设踏板开度，则所述控制元件2控制所述执行电机3向踏板抬起方向转动。这样，通过车速和踏板开度的双重检测和控制，进一步提高了台架试验的精确度。

从理论上来讲，预定策略不局限于上述具体方式，也可以为通过检测和比较其他行驶参数来控制踏板的开度，例如检测当前加速度、车辆电机转速等。

除了上述自动驾驶装置，本发明还提供一种应用于该自动驾驶装置的自动控制方法，如图3所示，在一种具体实施方式中，该自动控制方法包括以下步骤：

S11：实时检测当前车速；

S12：比较当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速；若所述当前车速大于所述当前预定车速，则转向步骤S12；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则转向步骤S13；

S13：控制执行电机3向踏板抬起方向转动；

S14：控制执行电机3向踏板下压方向转动。

这样，通过实时检测当前车速，并将当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速相比较，根据比较结果控制电机的转动方向，从而更好地实现了车速与预设工况曲线内车速的匹配，提高了台架试验的精确度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于电动汽车台架试验的自动驾驶装置，其特征在于，包括执行电机(3)、通过传动机构与所述执行电机(3)传动连接的曲柄摇杆机构，及控制机构；所述曲柄摇杆机构的曲柄通过所述传动机构与所述执行电机(3)的输出轴传动连接，且其摇杆与电动汽车的踏板固定连接，所述控制机构根据预设工况曲线及预定策略控制所述执行电机(3)转动。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶装置，其特征在于，所述控制机构包括检测元件(1)和控制元件(2)，所述预定策略为，

所述检测元件(1)实时检测当前车速，并将当前车速信号传输至所述控制元件(2)；

所述控制元件(2)接收所述当前车速信号，并将当前车速与所述预设工况曲线内的当前预定车速相比较，若所述当前车速大于所述当前预定车速，则所述控制元件(2)控制所述执行电机(3)向踏板抬起方向转动；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则所述控制元件(2)控制所述执行电机(3)向踏板下压方向转动。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶装置，其特征在于，所述检测元件(1)还检测所述踏板的当前开度，并将踏板开度信号传输至所述控制元件(2)；所述控制元件(2)接收所述踏板开度信号，并将当前开度与预设踏板开度相比较，若所述当前开度大于所述预设踏板开度，则所述控制元件(2)控制执行电机(3)向踏板下压方向转动；若所述当前开度小于所述预设踏板开度，则所述控制元件(2)控制所述执行电机(3)向踏板抬起方向转动。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶装置，其特征在于，所述踏板为加速踏板或制动踏板。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶装置，其特征在于，所述传动机构为行星齿轮系。

6.一种自动控制方法，应用于如权利要求1至5任一项所述的自动驾驶装置，其特征在于，包括以下步骤：

61)实时检测当前车速；

62)比较当前车速与预设工况曲线内的当前预定车速；若所述当前车速大于所述当前预定车速，则转向步骤63)；若所述当前车速小于所述当前预定车速，则转向步骤64)；

63)控制执行电机(3)向踏板抬起方向转动；

64)控制执行电机(3)向踏板下压方向转动。