CN107696998A - 一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统，包括数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路、扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器；控制方法包括设备调和数据检测等两个步骤。本发明一方面可有效的对车辆运行过程中牵引力变化情况进行全程检测，便于及时获得制动故障信息并报警，另一方面可根据车辆制动过程中各车轮运行状态的实际情况，灵活调整各车轮间牵引力平衡。

Description

一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统及其方法，属汽车电子设备技术领域。

背景技术

牵引力分配平衡与否是直接关系到汽车运行稳定性和和安全性的重要参数，当牵引力分布不平衡时，极易造成车辆运行过程中发生偏移、打滑等现象，严重时造成翻车等事故，而针对这一问题，当前开发了多种的牵引力分配系统，但当前的牵引力分配系统往往仅是将驱动轮与发动机输出动力作为检测和参考的依据，而忽视了从动轮与牵引轮间的平衡关系和车轮自身运行状态对牵引力调整的需要，从而导致当前牵引力控制系统不能有效的对车辆牵引力进行全面有效的监控和调节，给车辆行车安全造成了极大的隐患，因此针对这一现象，迫切需要开发一汽车牵引力动态均衡电子控制系统及其方法及与之配套牵引力分配控制方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统及其方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统，包括数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路、扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器，数据通讯总线电路通过数据缓存电路分别与数据处理电路、无线数据通讯电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路电气连接，驱动电路和地址编码电路分别与无线数据通讯电路、扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器电气连接，角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器均若干个，且一个扭矩传感器、一个角度传感器、一个胎压传感器、一个转速传感器及一个温度传感器构成一个检测工作组，检测工作组数量与待检测车辆车轮数量一致，且每个车轮处均设一个检测工作组，转速传感器安装在轮轴上并与轮毂间相互连接，且转速传感器与轮轴轴线平行分布，角度传感器安装在转向轴上，且角度传感器轴线与轮轴轴线垂直分布，胎压传感器和温度传感器均安装在车轮轮毂上并嵌于轮胎内，扭矩传感器安装在汽车驱动轮的轮轴上，并与汽车驱动轴相互连接。

进一步的，所述的数据处理电路为基于DSP及IGBT基础的数据处理电路。

进一步的，所述的无线数据通讯电路为基于WIFI模块、Zigbee模块的无线数据通讯端口。

进一步的，所述I/O通讯端口电路另分别与操控键盘及显示器电气连接。

进一步的，所述的数据通讯总线电路通过I/O通讯端口电路与汽车行车电脑系统电气连接。

一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统控制方法，包括以下步骤：

第一步，设备调试，首先分别将扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器分别安装到车辆的各车轮相应位置出，然后将数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路嵌入到汽车电路系统中，并与汽车行车电脑件相互连接，然后由地址编码电路分别对油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器分配相应的通讯识别地址，最后由数据处理电路对各油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器的工作值及工作参数进行设定，即可完成对设备安装调试作业；

第二步，数据检测，完成第一步后即可驱动车辆运行，在车辆运行运行过程中，首先由胎压传感器和温度传感器对车辆的胎压和轮胎温度进行检测，并将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各车轮间的胎压差值和温度差值，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在计算结构超出第一步设定的工作参数范围后，由车辆行车电脑进行报警；然后由扭矩传感器对汽车各驱动轮所受到的驱动扭矩进行检测，将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各驱动轮间扭矩差值，同时通过角度传感器检测各车轮间偏转角度值，然后将计算结果和车轮偏转值一同反馈到车辆行车电脑上，同时根据车辆运行的实际情况和需要，并结构各车轮间偏转值调整各驱动轮所受扭矩值，平衡各驱动轮驱动力，最后通过转速传感器分别对各车轮转速进行检测，且在检测时，每隔0.5—1.5分钟对比一次驱动轮与从动轮转速，并将检测到的转速通过数据处理电路，进行计算对比驱动轮与从动轮间的转速差，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在转速差达到第一步设定值时，降低对驱动轮的驱动力，从而将低驱动轮转，使驱动轮与从动轮间转速差在0.5—3分钟内达到零为止。

进一步的，所述的第二步中，胎压传感器和温度传感器在车辆运行过程中，始终保持运行状态，并每隔1—10分钟进行一次胎压差值和温度差值计算。

本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性强、数据运算速度快且运算精度高，可有效的对车辆运行过程中牵引力变化情况进行全程检测，便于及时获得牵引力与车辆车轮运行状态间匹配新型，并根据匹配信息灵活调整车辆驱动力在各驱动轮上的分配和对驱动轮与从动轮间运行平衡性进行调整，从而达到提高车辆运行稳定性和牵引稳定性，并避免车辆发生打滑及驱动力不足而引发车辆运行事故的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统，包括数据处理电路1、数据缓存电路2、无线数据通讯电路3、数据通讯总线电路4、驱动电路5、地址编码电路6、I/O通讯端口电路7、扭矩传感器8、角度传感器9、胎压传感器10、转速传感器11及温度传感器12，数据通讯总线电路4通过数据缓存电路2分别与数据处理电路1、无线数据通讯电路3、驱动电路5、地址编码电路6、I/O通讯端口电路7电气连接，驱动电路5和地址编码电路6分别与无线数据通讯电路4、扭矩传感器8、角度传感器9、胎压传感器10、转速传感器11及温度传感器12电气连接，扭矩传感器8、角度传感器9、胎压传感器10、转速传感器11及温度传感器12均若干个，且一个扭矩传感器8、一个角度传感器9、一个胎压传感器10、一个转速传感器11及一个温度传感器构12成一个检测工作组，检测工作组数量与待检测车辆车轮数量一致，且每个车轮处均设一个检测工作组，转速传感器11安装在轮轴上并与轮毂间相互连接，且转速传感器11与轮轴轴线平行分布，角度传感器9安装在转向轴上，且角度传感器9轴线与轮轴轴线垂直分布，胎压传感器10和温度传感器12均安装在车轮轮毂上并嵌于轮胎内，扭矩传感器8安装在汽车驱动轮的轮轴上，并与汽车驱动轴相互连接。

本实施例中，所述的数据处理电路1为基于DSP及IGBT基础的数据处理电路，所述的无线数据通讯电路7为基于WIFI模块、Zigbee模块的无线数据通讯端口，所述I/O通讯端口电路另分别与操控键盘13及显示器14电气连接。

此外，所述的数据通讯总线电路4通过I/O通讯端口电路7与汽车行车电脑系统电气连接。

本发明的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统控制方法，包括以下步骤：

第一步，设备调试，首先分别将扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器分别安装到车辆的各车轮相应位置出，然后将数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路嵌入到汽车电路系统中，并与汽车行车电脑件相互连接，然后由地址编码电路分别对油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器分配相应的通讯识别地址，最后由数据处理电路对各油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器的工作值及工作参数进行设定，即可完成对设备安装调试作业；

第二步，数据检测，完成第一步后即可驱动车辆运行，在车辆运行运行过程中，首先由胎压传感器和温度传感器对车辆的胎压和轮胎温度进行检测，并将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各车轮间的胎压差值和温度差值，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在计算结构超出第一步设定的工作参数范围后，由车辆行车电脑进行报警；然后由扭矩传感器对汽车各驱动轮所受到的驱动扭矩进行检测，将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各驱动轮间扭矩差值，同时通过角度传感器检测各车轮间偏转角度值，然后将计算结果和车轮偏转值一同反馈到车辆行车电脑上，同时根据车辆运行的实际情况和需要，并结构各车轮间偏转值调整各驱动轮所受扭矩值，平衡各驱动轮驱动力，最后通过转速传感器分别对各车轮转速进行检测，且在检测时，每隔0.5—1.5分钟对比一次驱动轮与从动轮转速，并将检测到的转速通过数据处理电路，进行计算对比驱动轮与从动轮间的转速差，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在转速差达到第一步设定值时，降低对驱动轮的驱动力，从而将低驱动轮转，使驱动轮与从动轮间转速差在0.5—3分钟内达到零为止。

本实施例中，所述的第二步中，胎压传感器和温度传感器在车辆运行过程中，始终保持运行状态，并每隔1—10分钟进行一次胎压差值和温度差值计算。

本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性强、数据运算速度快且运算精度高，可有效的对车辆运行过程中牵引力变化情况进行全程检测，便于及时获得牵引力与车辆车轮运行状态间匹配新型，并根据匹配信息灵活调整车辆驱动力在各驱动轮上的分配和对驱动轮与从动轮间运行平衡性进行调整，从而达到提高车辆运行稳定性和牵引稳定性，并避免车辆发生打滑及驱动力不足而引发车辆运行事故的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统，其特征在于：所述汽车牵引力动态均衡电子控制系统包括数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路、扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器，所述的数据通讯总线电路通过数据缓存电路分别与数据处理电路、无线数据通讯电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路电气连接，所述的驱动电路和地址编码电路分别与无线数据通讯电路、扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器电气连接，所述的角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器均若干个，且一个扭矩传感器、一个角度传感器、一个胎压传感器、一个转速传感器及一个温度传感器构成一个检测工作组，所述的检测工作组数量与待检测车辆车轮数量一致，且每个车轮处均设一个检测工作组，所述的转速传感器安装在轮轴上并与轮毂间相互连接，且所述的转速传感器与轮轴轴线平行分布，所述的角度传感器安装在转向轴上，且所述的角度传感器轴线与轮轴轴线垂直分布，所述的胎压传感器和温度传感器均安装在车轮轮毂上并嵌于轮胎内，所述的扭矩传感器安装在汽车驱动轮的轮轴上，并与汽车驱动轴相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统,其特征在于：所述的数据处理电路为基于DSP及IGBT基础的数据处理电路。

3.根据权利要求1所述的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统,其特征在于：所述的无线数据通讯电路为基于WIFI模块、Zigbee模块的无线数据通讯端口。

4.根据权利要求1所述的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统,其特征在于：所述I/O通讯端口电路另分别与操控键盘及显示器电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统,其特征在于：所述的数据通讯总线电路通过I/O通讯端口电路与汽车行车电脑系统电气连接。

6.一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统控制方法，其特征在于，所述的汽车牵引力动态均衡电子控制系统控制方法包括以下步骤：

第一步，设备调试，首先分别将扭矩传感器、角度传感器、胎压传感器、转速传感器及温度传感器分别安装到车辆的各车轮相应位置出，然后将数据处理电路、数据缓存电路、无线数据通讯电路、数据通讯总线电路、驱动电路、地址编码电路、I/O通讯端口电路嵌入到汽车电路系统中，并与汽车行车电脑件相互连接，然后由地址编码电路分别对油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器分配相应的通讯识别地址，最后由数据处理电路对各油压传感器、角度传感器、压力传感器、转速传感器及温度传感器的工作值及工作参数进行设定，即可完成对设备安装调试作业；

第二步，数据检测，完成第一步后即可驱动车辆运行，在车辆运行运行过程中，首先由胎压传感器和温度传感器对车辆的胎压和轮胎温度进行检测，并将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各车轮间的胎压差值和温度差值，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在计算结构超出第一步设定的工作参数范围后，由车辆行车电脑进行报警；然后由扭矩传感器对汽车各驱动轮所受到的驱动扭矩进行检测，将检测结果通过数据处理电路，进行计算对比各驱动轮间扭矩差值，同时通过角度传感器检测各车轮间偏转角度值，然后将计算结果和车轮偏转值一同反馈到车辆行车电脑上，同时根据车辆运行的实际情况和需要，并结构各车轮间偏转值调整各驱动轮所受扭矩值，平衡各驱动轮驱动力，最后通过转速传感器分别对各车轮转速进行检测，且在检测时，每隔0.5—1.5分钟对比一次驱动轮与从动轮转速，并将检测到的转速通过数据处理电路，进行计算对比驱动轮与从动轮间的转速差，然后将计算结果反馈到车辆行车电脑上，并在转速差达到第一步设定值时，降低对驱动轮的驱动力，从而将低驱动轮转，使驱动轮与从动轮间转速差在0.5—3分钟内达到零为止。

7.根据权利要求6所述的一种汽车牵引力动态均衡电子控制系统,其特征在于：所述的第二步中，胎压传感器和温度传感器在车辆运行过程中，始终保持运行状态，并每隔1—10分钟进行一次胎压差值和温度差值计算。