CN109130884A - 一种电子差速器控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子差速器控制系统，解决了现有的机械差速器在控制过程中会出现误差、不能实现精准调节，机械传功损耗大，不适应电动汽车使用的问题。本发明包括驱动电机、转向电机、车轮、编码器、霍尔传感器、电子差速控制器和减速器，所述驱动电机有4个，所述车轮有4个，且每个所述车轮对应一个所述驱动电机，且每个所述驱动电机与所述车轮之间均连接有减速器，4个所述驱动电机分别驱动对应的所述车轮，为其提供前进动力；所述转向电机为所述车轮提供转向动力。本发明具有结构简单，实现对电动汽车4个车轮转速精准控制和独立控制，且相互之间互不干扰等优点。

Description

一种电子差速器控制系统
技术领域
本发明涉及差速器技术领域，具体涉及一种电子差速器控制系统。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，各种款式的汽车涌入人们的视野，人们的出行和运输等都离不开汽车。在汽车的零部件中，差速器对于汽车的平稳行驶和转向都起着重要的作用，当车辆行驶在转弯路面或弯道时，为了达到转向的目的.车辆转向时内外轮应当具有一定的速度差，即差速。例如右转弯时，圆心在右侧，在相同的时间内左侧车轮要比右侧车轮走过的轨迹要长，所以左侧车轮转的要更快一些，要达到这个效果，就得通过差速器来调节。
而常用的就是机械差速器，它需要通过机械差速齿轮来实现，机械机构复杂，并且在实际的行程中机械机构控制会出现误差、不能实现精准调节，机械传功损耗大，并且还会进一步导致事故发生。因此，急需一种电子差速器，建立模型分析的基础上，得出各驱动轮满足的速度关系，进而通过控制装置，实施电子控制，因此在电动汽车上有广阔的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的机械差速器在控制过程中会出现误差、不能实现精准调节，机械传功损耗大，不适应电动汽车使用的问题，本发明提供了解决上述问题的一种电子差速器控制系统。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电子差速器控制系统，包括驱动电机、转向电机、车轮、编码器、霍尔传感器、电子差速控制器和减速器，所述驱动电机有4个，所述车轮有4个，且每个所述车轮对应一个所述驱动电机，且每个所述驱动电机与所述车轮之间均连接有减速器，4个所述驱动电机分别驱动对应的所述车轮，为其提供前进动力；所述转向电机为所述车轮提供转向动力；所述编码器通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前所述驱动电机的转速，在判断旋转方向时其用于提供相位相差90度的两路脉冲信号，配合所述转向电机控制转向；所述霍尔传感器用于精准测量4个所述驱动电机的转速，配合4个所述车轮进行差速控制。
本发明上述方案的原理是：由于现有的机械差速器在控制过程中会出现误差、不能实现精准调节，机械传功损耗大，不适应电动汽车使用的问题，本发明采用上述方案通过设置有驱动电机有4个，车轮有4个，且每个车轮对应一个驱动电机，且每个驱动电机与车轮之间均连接有减速器，4个驱动电机分别驱动对应的车轮，并且采用编码器、霍尔传感器，对于电动汽车行进功能，电子差速控制器发出控制信号，通过驱动电机工作，驱动机通过减速器进行减小速度来增加扭矩，从而获得足够的扭矩，驱动车轮转动，然后通过编码器，检测到驱动电机的转速，以此作为车速的反馈信号，回送到电子差速控制器，进行行进车速的反馈控制；对于电动汽车转向功能，同样由电子差速控制器发出控制信号后，通过转向电机工作，实现转向，编码器通过检测转动电机的转过的角度，以此作为转向角的反馈信号，并反馈到电子差速控制器的输入端，进行转向角的反馈控制。本发明结构简单，使用霍尔传感器频率响应快、抗干扰能力强，实现对电动汽车4个车轮转速精准控制和独立控制，使每个车轮都能独立提供驱动力，且相互之间互不干扰。
进一步地，所述驱动电机采用永磁无刷直流电动机，型号为RYW048-03，性能高，没有励磁损耗，散热容易，寿命长，运行可靠、维修简便。
进一步地，所述驱动电机的安装方式采用法兰安装。
进一步地，还包括蓄电池，所述蓄电池与所述驱动电机、所述转向电机、所述编码器、所述霍尔传感器、所述电子差速控制器和所述减速器均电性连接，用于为各个模块提供电源，锂离子电池能量大、体积小、质量轻，循环寿命长且无污染。
进一步地，所述蓄电池采用锂离子电池，并采用三组电池串联，保证为电动汽车提供足够稳定的动力。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明对于电动汽车行进功能，电子差速控制器发出控制信号，通过驱动电机工作，驱动机通过减速器进行减小速度来增加扭矩，从而获得足够的扭矩，驱动车轮转动，然后通过编码器，检测到驱动电机的转速，以此作为车速的反馈信号，回送到电子差速控制器，进行行进车速的反馈控制；对于电动汽车转向功能，同样由电子差速控制器发出控制信号后，通过转向电机工作，实现转向，编码器通过检测转动电机的转过的角度，以此作为转向角的反馈信号，并反馈到电子差速控制器的输入端，进行转向角的反馈控制。
2、本发明结构简单，使用霍尔传感器频率响应快、抗干扰能力强，实现对电动汽车4个车轮转速精准控制和独立控制，使每个车轮都能独立提供驱动力，且相互之间互不干扰。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-驱动电机，2-转向电机，3-车轮，4-编码器，5-霍尔传感器，6-电子差速控制器，7-减速器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，一种电子差速器控制系统，包括驱动电机1、转向电机2、车轮3、编码器4、霍尔传感器5、电子差速控制器6和减速器7，所述驱动电机1有4个，所述车轮3有4个，且每个所述车轮3对应一个所述驱动电机1，且每个所述驱动电机1与所述车轮3之间均连接有减速器7，4个所述驱动电机1分别驱动对应的所述车轮3，为其提供前进动力；所述转向电机2为所述车轮3提供转向动力；所述编码器4通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前所述驱动电机1的转速，在判断旋转方向时其用于提供相位相差90度的两路脉冲信号，配合所述转向电机2控制转向；所述霍尔传感器5用于精准测量4个所述驱动电机1的转速，配合4个所述车轮3进行差速控制。
本发明的工作原理是：对于电动汽车行进功能，电子差速控制器6发出控制信号，通过驱动电机1工作，驱动电机1通过减速器7进行减小速度来增加扭矩，从而获得足够的扭矩，驱动车轮3转动，然后通过霍尔传感器5，检测到驱动电机1的转速，以此作为车速的反馈信号，回送到电子差速控制器6，进行行进车速的反馈控制；对于电动汽车转向功能，同样由电子差速控制器6发出控制信号后，通过转向电机2工作，实现转向，编码器4通过检测转向电机2的转过的角度，以此作为转向角的反馈信号，并反馈到电子差速控制器6的输入端，进行转向角的反馈控制。本发明结构简单，使用霍尔传感器5频率响应快、抗干扰能力强，实现对电动汽车4个车轮3转速精准控制和独立控制，使每个车轮3都能独立提供驱动力，且相互之间互不干扰。
所述驱动电机1采用永磁无刷直流电动机，型号为RYW048-03，额定定压36V-96V，额定功率4kw，额定转速3000r/min，其性能高，没有励磁损耗，散热容易，寿命长，运行可靠、维修简便。
所述驱动电机1的安装方式采用法兰安装。
还包括蓄电池，所述蓄电池与所述驱动电机1、所述转向电机2、所述编码器4、所述霍尔传感器5、所述电子差速控制器6和所述减速器7均电性连接，用于为各个模块提供电源，锂离子电池额定电压为12V。
为了保证为电动汽车提供足够稳定的动力，所述蓄电池采用锂离子电池，并采用三组电池串联。
本发明控制精确灵活的同时降低了机械传动损耗，因此在电动汽车上有广阔的应用前景。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电子差速器控制系统，其特征在于：包括驱动电机(1)、转向电机(2)、车轮(3)、编码器(4)、霍尔传感器(5)、电子差速控制器(6)和减速器(7)，所述驱动电机(1)有4个，所述车轮(3)有4个，且每个所述车轮(3)对应一个所述驱动电机(1)，且每个所述驱动电机(1)与所述车轮(3)之间均连接有减速器(7)，4个所述驱动电机(1)分别驱动对应的所述车轮(3)，为其提供前进动力；所述转向电机(2)为所述车轮(3)提供转向动力；所述编码器(4)通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前所述驱动电机(1)的转速，在判断旋转方向时其用于提供相位相差90度的两路脉冲信号，配合所述转向电机(2)控制转向；所述霍尔传感器(5)用于精准测量4个所述驱动电机(1)的转速，配合4个所述车轮(3)进行差速控制。
2.根据权利要求1所述的一种电子差速器控制系统，其特征在于：所述驱动电机(1)采用永磁无刷直流电动机，型号为RYW048-03。
3.根据权利要求1所述的一种电子差速器控制系统，其特征在于：所述驱动电机(1)的安装方式采用法兰安装。
4.根据权利要求1所述的一种电子差速器控制系统，其特征在于：还包括蓄电池，所述蓄电池与所述驱动电机(1)、所述转向电机(2)、所述编码器(4)、所述霍尔传感器(5)、所述电子差速控制器(6)和所述减速器(7)均电性连接，用于为各个模块提供电源。
5.根据权利要求4所述的一种电子差速器控制系统，其特征在于：所述蓄电池采用锂离子电池，并采用三组电池串联。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110001417A (zh) * 2019-04-24 2019-07-12 山西零度智控设备有限公司 双直流电机驱动器电子差速防止车体倾覆控制系统及方法
CN110850898A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 曾阔 一种智能医用护理跟随小车及跟随方法
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CN112874320A (zh) * 2021-02-22 2021-06-01 北京车和家信息技术有限公司 差速器主动保护控制方法、装置、设备和存储介质

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