CN111516680A - 一种自动控制电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动控制电动汽车，包括：车体和车架；车体的驾驶室内安装有主控单元；车体外侧和车架上还设置有传感器；传感器与主控单元连接；车架上安装有主轮、辅轮、双轴伸电动机和供能单元；主轮安装在车架底部四个边角位置，辅轮安装在车架底部中心位置；主轮连接双轴伸电动机；双轴伸电动机连接传感器；双轴伸电动机和供能单元连接主控单元。传感器采集电动汽车工作状态信息，并传输至主控单元，主控单元根据采集的信息做出自动判断和调整，控制电动汽车自动行驶，同时可以通过人工控制主控单元调整汽车工作状态。

Description

一种自动控制电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，更具体的说是涉及一种自动控制电动汽车。
背景技术
我国是世界能源消耗大国，又是石油资源紧缺国。据报载资料，我国目前使用的各类机动车辆数量逐年上升，且汽车产业发展前景良好，随之而来的是石油资源的快速消耗，石油资源将会更加紧缺，今后油价会不断上涨，不久的将来超高油价将严重制约我国经济的可持续发展，专家已预测我国石油资源还能开采30至40年，全世界石油资源在六、七十年以后可能会因过度开采而枯竭耗尽，所以研发生产新能源电动汽车代替燃油燃气车势在必行，随着电驱动汽车制造与控制技术的发展，整车电控也成为电驱动车辆的关键技术之一，由于电驱动传动有别于传统汽车的动力传动系统，所以在起步、停车和提速方面需要进行改进。同时目前交通安全随着汽车行业的发展也日益受到人们的关注，日常出行使用汽车，驾驶安全关系车乘车人的人身安全，但是在驾驶过程中往往会因为掺杂驾驶人员的主观因素或者由于驾驶人员失误操作导致交通事故发生，因此需要汽车具有一定的错误提示、修正和自动控制能力，保证乘车人员安全。
因此，如何实现电动汽车的自动控制，实现节能减排、减少驾驶人操作任务、提高驾驶安全性是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自动控制电动汽车，通过在驾驶室内设置的主控单元自动控制调整电动汽车行驶状态，在车体和车架上安装有传感器，其中车体上的避障传感器检测电动汽车是否有碰撞周围物体的危险，通过主控单元控制方向盘调整行进方向，或者控制制动结构进行制动操作，车架上的测速传感器检测电动汽车是否超速，通过主控单元控制制动结构进行减速处理；另外在车架中心位置设置的辅轮可帮助电动汽车爬升，或者在电动汽车一侧单个主轮陷入坑内时，通过升降辅轮帮助电动汽车摆脱困境，并且电动汽车还具有串联式混合供能系统和太阳能供能系统，可采用天然气发电供能或太阳能发电供能，节约能源，更加环保，同时提高了电动汽车的续航能力。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种自动控制电动汽车，包括：车体和车架；所述车体安装在车架上；所述车体的驾驶室内安装有主控单元；所述车体外侧和所述车架上还设置有传感器；所述传感器与所述主控单元连接；所述车架上安装有主轮、辅轮、双轴伸电动机和供能单元；所述主轮安装在所述车架底部四个边角位置，所述辅轮安装在所述车架底部中心位置，所述主轮连接所述双轴伸电动机；所述双轴伸电动机连接所述传感器；所述双轴伸电动机和所述供能单元连接所述主控单元；所述主控单元连接所述电动汽车的驾驶室中的方向盘和声光控制系统，主控单元控制方向盘转动调整方向，同时还可以控制声音系统发出报警音，控制灯光系统进行报警闪光。
优选的，所述传感器包括测速传感器和避障传感器，所述测速传感器与所述双轴伸电动机连接，所述避障传感器安装在所述车体外侧。
优选的，所述辅轮还包括升降轴和升降电机，所述升降轴与所述升降电机连接，所述升降电机控制所述升降轴升降，所述升降电机连接所述主控单元；所述辅轮通过辅轮电机驱动转动，所述辅轮电机与所述主控单元连接。所述升降轴由升降丝杠和丝母组成，所述丝母套设在所述升降丝杠上，辅轮安装在所述丝母的一端，所述升降电机驱动所述升降丝杠旋转，当所述升降丝杠旋转时所述丝母带动所述辅轮沿所述升降丝杠上升或下降。
优选的，所述供能单元采用串联式气电混合动力，包括发电机、内燃机、蓄电池、天然气储罐及天然气汽化器；所述双轴伸电动机的电源端口一路与所述蓄电池的输电端口相连，所述电源端口另一路通过整流器与所述发电机的所述输电端口相连；所述发电机主轴与所述内燃机的动力输出轴相连，所述内燃机的燃料输入口通过所述天然气汽化器与所述天然气储罐的燃料输出口相连；所述发电机的所述输电端口与所述蓄电池的充电端口相连；所述天然气储罐配装有储罐自增压组件。
优选的，所述供能单元包括所述蓄电池和太阳能电池板，所述太阳能电池板安装于所述车体顶部，并与所述蓄电池连接，所述蓄电池还设置有充电接口，通过所述充电接口外接电源和/或所述太阳能电池板为所述蓄电池充电。
优选的，所述双轴伸电动机的一端输出轴通过传动杆连接两个所述主轮，另一端输出轴安装所述测速传感器，所述测速传感器连接所述主控单元。
优选的，所述车架上还设置有制动结构，所述制动结构包括踏板和制动器；所述踏板连接所述制动器，所述制动器安装在所述主轮上，所述踏板安装在驾驶室位置的所述车架上；所述踏板通连接所述曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构通过所述传动机构连接所述主控单元；所述曲柄摇杆机构包括曲柄和摇杆，所述曲柄与所述摇杆连接，所述曲柄转动带动所述摇杆上下摆动，所述主控单元控制所述传动机构工作，从而驱动所述曲柄转动，所述曲柄转动带动所述摇杆摆动，控制所述踏板抬起或下压，所述曲柄正向转动控制所述踏板下压，反向转动控制所述踏板抬起，从而使得所述电动汽车减速或加速。
优选的，所述避障传感器为红外传感器，安装在所述电动汽车的转向灯上方。
优选的，所述发电机的所述输出端口与所述双轴伸电动机的所述电源端口之间还连接有开关一，所述蓄电池的所述充电端口与所述发电机的所述输电端口之间还连接有开关二；所述供能模块还设置有检测单元与所述开关一、所述开关二和所述主控单元连接，检测功能状态，并通过所述主控单元控制指令控制所述开关一和所述开关二的打开或关闭。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自动控制电动汽车，在车体的驾驶室内设置有主控单元，在车体外侧设置有避障传感器，避障传感器感应电动汽车周围是都有物体，主控单元通过连接方向盘进行行驶方向调整，通过连接的声光控制系统进行声光报警，并且在车架上设置有制动系统，通过主控单元控制传动机构工作，令曲柄摇杆机构的摇杆下压，压下踏板，使得主轮上的制动器工作制动；车架上还设置有升降的辅轮，当电动汽车需要大马力爬坡时，降低辅轮，令辅轮触地，提供动力，同时增大了电动汽车与地面的接触面积，爬坡更加平稳，当电动汽车一侧单个主轮陷入坑洞时，可通过辅轮支撑行驶，令主轮脱离坑洞；设置的串联式气电混合供能与太阳能供电，令电动汽车具有更多供能保障，节能环保增强续航能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的电动汽车结构示意图；
图2附图为本发明提供的串联式气电混合动力部分结构示意图。
1-车体，2-车架，3-主轮，4-辅轮，51-内燃机，52-发电机，53-蓄电池，54-整流器，55-太阳能电池板，56-开关一，57-开关二，6-方向盘，7-双轴伸电动机。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例公开了一种自动控制电动汽车，包括：车体1和车架2；车体1的驾驶室内安装有主控单元；车体1外侧和车架2上还设置有传感器；传感器与主控单元连接；车架2上安装有主轮3、辅轮4、双轴伸电动机7和供能单元；主轮3安装在车架2底部四个边角位置，辅轮4安装在车架2底部中心位置；主轮3连接双轴伸电动机7；双轴伸电动机7连接传感器；双轴伸电动机7和供能单元连接主控单元。传感器采集驾驶系统工作状态信息，并传输至主控单元，主控单元根据采集的信息做出自动判断和调整，控制电动汽车自动行驶，同时可以通过人工控制主控单元调整汽车工作状态。
当电动汽车进行正常行驶时，车体1外侧的避障传感器处于工作状态，检测电动汽车周围是否有需要避让的物体，当检测到周围存在会发生碰撞的物体时，及时通过主控单元控制方向盘6转动，调整电动汽车行进方向，同时控制声光控制系统发出声光警报，直至碰撞风险消失，是否存在碰撞风险是通过物体与电动汽车的距离进行判断的，当距离小于1米时则判断为具有碰撞风险；如果存在紧急碰撞风险，如距离小于0.5米则通过主控单元控制车架2上的制动结构工作，通过驱动传动机构带动曲柄摇杆机构的摇杆向下摆动，从而令踏板下压，使得主轮3上的制动器工作，对主轮3进行制动，实现紧急停车。
双轴伸电动机7上的测速传感器实时监测电动汽车的速度，如果电动汽车出现超速现象，则主控单元控制制动结构工作，进行减速。
当电动汽车行驶在不平稳道路上时，往往主轮3容易陷入坑洞中，此时需要支撑电动汽车脱离坑洞，并加大电动汽车行驶马力令电动汽车摆脱困境，或者当电动汽车攀爬较陡峭坡道时，容易因为马力不足而不能攀爬，此时通过主控单元控制辅轴的升降电机工作，令升降轴下降，使得辅轴接触地面，可以为电动汽车提供上升的支持力和前进的动力，令电动汽车可顺畅行驶在各种道路环境中。当电动汽车启动辅轮4时，通过主控单元驱动升降电机，令升降丝杠旋转，丝母沿着升降丝杠向下移动，当辅轮4接触地面受力时，控制升降电机停止工作，同时在行驶过程中通过主控单元控制辅轮4电机工作，驱动辅轮4旋转，为电动汽车提供前进动力；驱动升降电机令升降丝杠反向旋转则丝母沿升降丝杠向上移动。
电动汽车采用串联式气电混合动力时，天然气储罐内的液态天然气流入天然气汽化器，将液态天然气变为气态天然气经管路输送至内燃机51，内燃机51将天然气的化学能转换为机械能传输至发电机52，发电机52连接至双轴伸电动机7和蓄电池53，发电机52通过整流器54直接为双轴伸电动机7供电。在发电机52的输电端口与双轴伸电动机7的电源端口之间还连接有开关一56，可控制发电机52为双轴伸电动机7提供驱动电能；在蓄电池53的充电端口与发电机52的输电端口之间还连接有开关二57，可控制发电机52为蓄电池53充电；电动汽车可通过检测单元自动检测供能单元是否启动内燃机51燃烧天然气进行供能，如果内燃机51工作则开关二57闭合，发电机52为蓄电池53充电，否则，开关二57打开；在电动机的电源端口与发电机52的输电端口之间加装有整流变压器，保证电动机的功率能够平稳输出。内燃机51产生机械能通过发电机52将机械能转化成电能，可直接供电动汽车使用或者存储至蓄电池53中，蓄电池53具有外部电源接口，可直接连接外部电源进行充电。当电动汽车行驶需要的马力较小时，可断开开关一56，蓄电池53为双轴伸电动机7提供驱动电能；当电动汽车行驶需要的马力较大时，关闭开关一56，同时开关二57打开，蓄电池53和发电机52同时为电动机提供驱动电能，提升电动汽车的行驶能力和爬坡能力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种自动控制电动汽车，其特征在于，包括：车体(1)和车架(2)；所述车体(1)安装在车架(2)上；所述车体(1)的驾驶室内安装有主控单元；所述车体(1)外侧和所述车架(2)上还设置有传感器；所述传感器与所述主控单元连接；所述车架(2)上安装有主轮(3)、辅轮(4)、双轴伸电动机(7)和供能单元；所述主轮(3)安装在所述车架(2)底部四个边角位置，所述辅轮(4)安装在所述车架(2)底部中心位置，所述主轮(3)连接所述双轴伸电动机(7)；所述双轴伸电动机(7)连接所述传感器；所述双轴伸电动机(7)和所述供能单元连接所述主控单元；所述主控单元连接所述电动汽车的驾驶室中的方向盘(6)和声光控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述传感器包括测速传感器和避障传感器，所述测速传感器与所述双轴伸电动机(7)连接，所述避障传感器安装在所述车体(1)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述辅轮(4)还包括升降轴和升降电机，所述升降轴与所述升降电机连接，所述升降电机控制所述升降轴升降，所述升降电机连接所述主控单元；所述辅轮(4)通过辅轮(4)电机驱动转动，所述辅轮(4)电机与所述主控单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述供能单元采用串联式气电混合动力，包括发电机(52)、内燃机(51)、蓄电池(53)、天然气储罐及天然气汽化器；所述双轴伸电动机(7)的电源端口一路与所述蓄电池(53)的输电端口相连，所述电源端口另一路通过整流器(54)与所述发电机(52)的所述输电端口相连；所述发电机(52)主轴与所述内燃机(51)的动力输出轴相连，所述内燃机(51)的燃料输入口通过所述天然气汽化器与所述天然气储罐的燃料输出口相连；所述发电机(52)的所述输电端口与所述蓄电池(53)的充电端口相连；所述天然气储罐配装有储罐自增压组件。
5.根据权利要求1所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述供能单元包括所述蓄电池(53)和太阳能电池板(55)，所述太阳能电池板(55)安装于所述车体(1)顶部，并与所述蓄电池(53)连接，所述蓄电池(53)还设置有充电接口，通过所述充电接口外接电源和/或所述太阳能电池板(55)为所述蓄电池(53)充电。
6.根据权利要求2所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述双轴伸电动机(7)的一端输出轴通过传动杆连接两个所述主轮(3)，另一端输出轴安装所述测速传感器，所述测速传感器连接所述主控单元。
7.根据权利要求1所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述车架(2)上还设置有制动结构，所述制动结构包括踏板和制动器；所述踏板连接所述制动器，所述制动器安装在所述主轮(3)上，所述踏板安装在驾驶室位置的所述车架(2)上；所述踏板连接所述曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构通过所述传动机构连接所述主控单元；所述曲柄摇杆机构包括曲柄和摇杆，所述曲柄与所述摇杆连接，所述曲柄转动带动所述摇杆上下摆动，所述主控单元控制所述传动机构工作，从而驱动所述曲柄转动，所述曲柄转动带动所述摇杆摆动，控制所述踏板抬起或下压。
8.根据权利要求2所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述避障传感器为红外传感器，安装在所述电动汽车的转向灯上方。
9.根据权利要求4所述的一种自动控制电动汽车，其特征在于，所述发电机(52)的所述输出端口与所述双轴伸电动机(7)的所述电源端口之间还连接有开关一(56)，所述蓄电池(53)的所述充电端口与所述发电机(52)的所述输电端口之间还连接有开关二(57)；所述供能模块还设置有检测单元与所述开关一(56)、所述开关二(57)和所述主控单元连接，检测功能状态，并通过所述主控单元控制指令控制所述开关一(56)和所述开关二(57)的打开或关闭。
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