CN201951273U - 电动汽车驱动控制器和采用该控制器的电动汽车底盘系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车的驱动控制器，包括用于根据接收驾驶员的控制信号，来发出相应的第一电机转矩控制指令的动力总成模块；通过车辆运行参数检测器来实时检测车辆的运行参数信息，并根据不同的所述车辆运行参数信息发出将所述运行参数信息控制在预设参数范围值内的第二电机转矩控制指令的动力学安全控制模块；通过距离检测器来实时检测车辆附近的障碍物与所述车辆的距离信息，根据不同的所述距离信息发出将所述距离信息控制在预设距离范围值内的第三电机转矩控制指令的避障决策模块；确定上述三种电机转矩控制指令的优先级，输出具有最高优先级的电机转矩控制指令的集成决策模块。本实用新型又公开了和一种电动汽车底盘系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车控制器，特别是一种电动汽车驱动控制器和采用该控制器的电动汽车底盘系统。
背景技术
现有电动汽车的底盘大多集成了车轮机构，动力总成模块，以及用于采集各机构动作信息的传感器，驾驶员可以通过动力总成模块来控制电机的工作进而来控制电动汽车的行驶；为了避免电动汽车在行驶过程中车体纵向和横向不稳定，现有技术采用了一种通过采用传感器来检测车辆运行信息，并将该信息传给动力学安全控制模块，该动力学安全控制模块通过所述信息来发出电机转矩控制指令给电机转矩控制器，进而来控制电机的工作，以确保车辆纵向和横向的稳定性和行驶的安全性；另外，中国专利CN101797911A公开了一种汽车智能避撞控制系统，可以在短距离突然出现障碍物时，通过测定障碍物的距离判断障碍物的存在，从而发送控制信号给汽车的马达控制器来控制马达的工作，使汽车规避该障碍物，这种设计可以较好地保证了人车的安全；然而，对于现有技术中，没有可以同时实现车辆纵、横向稳定性控制和障碍物规避控制电动汽车，这是因为，如果简单地将上述动力学安全控制模块与集成于电动汽车中，当出现车辆不稳定行驶的情况，且同时附近有突发阻碍物存在，上述动力学安全控制模块则会与避撞控制系统同时向电机转矩控制器发出转矩控制指令，这样会使得电机矩控制器同时获得两个有冲突的数据，会导致车辆行驶更加不稳定，严重地将会危及驾驶员的生命安全。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的是提出一种同时具有车辆使驶稳定性控制和障碍物规避控制，而不会发生控制冲突的，为电动汽车的行驶带来更高安 全性控制的电动汽车驱动控制器，以及采用该驱动控制器的电动汽车底盘系统。
本实用新型的一种电动汽车的驱动控制器，包括：
动力总成模块，用于根据接收驾驶员的控制信号，来发出相应的第一电机转矩控制指令；还包括动力学安全控制模块，所述动力学安全控制模块通过车辆运行参数检测器来实时检测车辆的运行参数信息，并根据不同的所述车辆运行参数信息发出将所述运行参数信息控制在预设参数范围值内的第二电机转矩控制指令；避障决策模块，所述避障决策模块通过距离检测器来实时检测车辆附近的障碍物与所述车辆的距离信息，根据不同的所述距离信息发出将所述距离信息控制在预设距离范围值内的第三电机转矩控制指令；集成决策模块，分别与所述动力总成模块，动力学安全控制模块和避障决策模块连接，将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与预设于所述集成决策模块内部的与三类所述电机转矩控制指令分别相对应的第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出。
上述的驱动控制器，所述集成决策模块包括用于存储第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值的预设值存储子模块；所述集成决策模块还包括将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与所述第一电机转矩控制指令预设值、所述第二电机转矩控制指令预设值和所述第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出的最终转矩控制指令输出子模块。
上述的驱动控制器，所述动力学安全控制模块，包括用于存储所述预设参数范围值的预设参数存储子模块；用于根据所述车辆运行参数信息来输出所述第二电机转矩控制指令来控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行 使，将所述车辆运行参数信息控制在所述预设参数范围值内的第二电机转距控制子模块。
上述的驱动控制器，所述预设参数存储子模块为用于存储预设车辆横摆角速度范围值信息的车辆横摆角速度信息存储子模块；所述车辆运行参数检测器包括用于检测车辆横摆角速度信息的角速度传感器；所述第二电机转距控制子模块将通过所述角速度传感器检测到的所述车辆横摆角速度信息与所述预设车辆横摆角速度范围值信息进行比较，并根据比较结果来输出所述第二电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述车辆横摆角速度信息控制在所述预设车辆横摆角速度范围值内。
上述的驱动控制器，所述预设参数存储子模块为用于存储预设车辆滑移率范围值信息的车辆滑移率信息存储子模块；所述动力学安全控制模块还包括计算得到车辆滑移率信息的滑移率计算子模块；所述第二电机转距控制子模块将计算得到的所述车辆滑移率信息与所述预设车辆滑移率范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第二电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述滑移率控制在所述预设车辆滑移率范围值内。
上述驱动控制器，所述避障决策模块，包括用于存储所述预设距离范围值信息的预设距离信息子模块；所述避障决策模块，还包括根据检测到的所述距离信息和所述预设距离范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第三电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述距离信息控制在所述预设距离范围值内的第三电机转距控制子模块。
一种采用上述任意一种驱动控制器的电动汽车底盘系统，包括：
车轮机构；电机，与所述车轮机构连接；电机控制器，与所述电机连接，用于控制所述电机的运行；电源单元，与所述电机连接，为所述电机控制器和所述电机提供工作电源；车辆运行参数检测器，设于所述底盘上；距离检测器，设于所述底盘周围；还包括驱动控制器，与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器提供电机转矩控制指令。
上述的电动汽车底盘系统，所述车轮机构至少包括一对前轮和一对后轮；所述前轮通过传动装置与一个电机连接，而所述后轮分别与一个电机连接。
上述的电动汽车底盘系统，所述距离检测器为布置于底盘外围的测距检测器。
上述的电动汽车底盘系统，所述电源单元为电池包，所述电池包设于电动汽车底盘的中部，且所述电池包上设有一个充电接口，和一个用于检测电池信息的通信接口。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1.将动力学安全控制模块和避障决策模块同时集成于所述驱动控制器当中，不但可以通过检测到的车辆运行参数信息来发出电机转矩控制指令给电机转矩控制器，进而来控制电机的工作，以确保车辆纵向和横向的稳定性和行驶的安全性；而且可以通过距离检测器来实时检测车辆附近的障碍物与所述车辆的距离信息，根据不同的所述距离信息发出将所述距离信息控制在预设距离范围值内，确保人车的安全；通过增加集成决策模块，分别与所述动力总成模块，动力学安全控制模块和避障决策模块连接，将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与预设于所述集成决策模块内部的与三类所述电机转矩控制指令分别相对应的第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出，在具有车辆使驶稳定性控制和障碍物规避控制的同时，根据优先级来控制输出电机转矩控制指令，有效地避免发生控制冲突的，为电动汽车的行驶带来更高安全性。
2.电动汽车底盘系统具有上述驱动控制器可以使得整个车辆底盘具有更高的安全性。
3.电动汽车底盘系统的一对后轮通过分别与一个电机相连，可以通过对各电机实行不同的转矩控制来灵活地，更好地调节车辆的行使，从而更好地保证人车安全性。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1驱动控制器结构示意图；
图2集成决策模块结构示意图；
图3动力学安全控制模块结构示意图；
图4避障决策模块结构示意图；
图5电动汽车底盘系统结构示意图；
图中附图标记表示为：1-车轮机构。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的电动汽车的驱动控制器，所述驱动控制器包括：
动力总成模块，用于根据接收驾驶员的控制信号，来发出相应的第一电机转矩控制指令。
动力学安全控制模块，所述动力学安全控制模块通过车辆运行参数检测器来实时检测车辆的运行参数信息，并根据不同的所述车辆运行参数信息发出将所述运行参数信息控制在预设参数范围值内的第二电机转矩控制指令。
避障决策模块，所述避障决策模块通过距离检测器来实时检测车辆附近的障碍物与所述车辆的距离信息，根据不同的所述距离信息发出将所述距离信息控制在预设距离范围值内的第三电机转矩控制指令。
集成决策模块，分别与所述动力总成模块，动力学安全控制模块和避障决策模块连接，将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与预设于所述集成决策模块内部的与三类所述电机转矩控制指令分别相对应的第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出。
其中，如图2所示，所述驱动控制器的所述集成决策模块包括用于存储第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值的预设值存储子模块；所述集成决策模块还包括将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与所述第一电机转矩控制指令预设值、所述第二电机转矩控制指令预设值和所述第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出的最终转矩控制指令输出子模块。
所述驱动控制器，如图3所示，所述动力学安全控制模块，包括用于存储所述预设参数范围值的预设参数存储子模块；用于根据所述车辆运行参数信息来输出所述第二电机转矩控制指令来控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述车辆运行参数信息控制在所述预设参数范围值内的第二电机转距控制子模块。
其中，所述预设参数存储子模块为用于存储预设车辆横摆角速度范围值信息的车辆横摆角速度信息存储子模块；所述车辆运行参数检测器包括用于检测车辆横摆角速度信息的角速度传感器；所述第二电机转距控制子模块将通过所述角速度传感器检测到的所述车辆横摆角速度信息与所述预设车辆横摆角速度范围值信息进行比较，并根据比较结果来输出所述第二电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述车辆横摆角速度信息控制在所述预设车辆横摆角速度范围值内。
所述预设参数存储子模块也可以为用于存储预设车辆滑移率范围值信息的车辆滑移率信息存储子模块；所述动力学安全控制模块还包括计算得到车辆滑移率信息的滑移率计算子模块；所述第二电机转距控制子模块将计算得到的所述车辆滑移率信息与所述预设车辆滑移率范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第二电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述滑移率控制在所述预设车辆滑移率范围值内。
所述驱动控制器，如图4所示，所述避障决策模块，包括用于存储所述预设距离范围值信息的预设距离信息子模块；所述避障决策模块，还包括根据检测到的所述距离信息和所述预设距离范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第三电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述距离信息控制在所述预设距离范围值内的第三电机转距控制子模块。
将动力学安全控制模块和避障决策模块同时集成于所述驱动控制器当中，不但可以通过检测到的车辆运行参数信息来发出电机转矩控制指令给电机转矩控制器，进而来控制电机的工作，以确保车辆纵向和横向的稳定性和行驶的安全性；而且可以通过距离检测器来实时检测车辆附近的障碍物与所述车辆的距离信息，根据不同的所述距离信息发出将所述距离信息控制在预设距离范围值内，确保人车的安全；通过增加集成决策模块，分别与所述动力总成模块，动力学安全控制模块和避障决策模块连接，将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与预设于所述集成决策模块内部的与三类所述电机转矩控制指令分别相对应的第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出，在具有车辆使驶稳定性控制和障碍物规避控制的同时，根据优先级来控制输出电机转矩控制指令，有效地避免发生控制冲突的，为电动汽车的行驶带来更高安全性。
实施例2
如图5所示的采用实施例1中所述的驱动控制器的电动汽车底盘系统的示意图，包括：
车轮机构；电机，与所述车轮机构连接；电机控制器，与所述电机连接，用于控制所述电机的运行；电源单元，与所述电机连接，为所述电机控制器和所述电机提供工作电源；车辆运行参数检测器，设于所述底盘上；距离检测器，设于所述底盘周围；还包括实施例1中所描述的驱动控制器，所述驱动控制器与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器提供电机转矩控制指令。所述电动汽车底盘系统，所述车轮机构包括一对前轮和一对后轮；所述前轮通过传动装置与一个电机连接，而所述后轮分别与一个电机连接。上述的电动汽车底盘系统，所述距离检测器为布置于底盘外围的测距检测器(此处未标出)。所述电动汽车底盘系统，所述电源单元为电池包，所述电池包设于电动汽车底盘的中部，且所述电池包上设有一个充电接口，和一个用于检测电池信息的通信接口(此处未标出)。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电动汽车的驱动控制器，包括：
动力总成模块，用于根据接收驾驶员的控制信号，来发出相应的第一电机转矩控制指令；
其特征在于：还包括
动力学安全控制模块；
避障决策模块；
集成决策模块，分别与所述动力总成模块，动力学安全控制模块和避障决策模块连接。
2.根据权利要求1所述的驱动控制器，其特征在于：
所述集成决策模块包括用于存储第一电机转矩控制指令预设值、第二电机转矩控制指令预设值和第三电机转矩控制指令预设值的预设值存储子模块；
所述集成决策模块还包括将所述第一电机转矩控制指令，所述第二电机转矩控制指令和所述第三电机转矩控制指令分别与所述第一电机转矩控制指令预设值、所述第二电机转矩控制指令预设值和所述第三电机转矩控制指令预设值进行比较，根据比较结果来确定该三种所述电机转矩控制指令的优先级，将具有最高优先级的所述电机转矩控制指令作为最终转矩控制指令输出的最终转矩控制指令输出子模块。
3.根据权利要求2所述的电动汽车驱动控制器，其特征在于：
所述动力学安全控制模块，包括
用于存储所述预设参数范围值的预设参数存储子模块；
用于根据所述车辆运行参数信息来输出所述第二电机转矩控制指令来控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述车辆运行参数信息 控制在所述预设参数范围值内的第二电机转距控制子模块。
4.根据权利要求3所述的电动汽车驱动控制器，其特征在于：
所述预设参数存储子模块为用于存储预设车辆横摆角速度范围值信息的车辆横摆角速度信息存储子模块；
所述车辆运行参数检测器包括用于检测车辆横摆角速度信息的角速度传感器。
5.根据权利要求3所述的电动汽车驱动控制器，其特征在于：
所述预设参数存储子模块为用于存储预设车辆滑移率范围值信息的车辆滑移率信息存储子模块；
所述动力学安全控制模块还包括计算得到车辆滑移率信息的滑移率计算子模块；
所述第二电机转距控制子模块将计算得到的所述车辆滑移率信息与所述预设车辆滑移率范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第二电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述滑移率控制在所述预设车辆滑移率范围值内。
6.根据权利要求2-5中任意一种所述电动汽车驱动控制器，其特征在于
所述避障决策模块，包括用于存储所述预设距离范围值信息的预设距离信息子模块；
所述避障决策模块，还包括根据检测到的所述距离信息和所述预设距离范围值信息进行比较，根据比较结果来控制输出所述第三电机转矩控制指令控制所述电机的转动，进而控制所述车辆的行使，将所述距离信息控制在所述预设距离范围值内的第三电机转距控制子模块。
7.一种采用权利要求1-6任意一种驱动控制器的电动汽车底盘系统，包括：
车轮机构；
电机，与所述车轮机构连接；
电机控制器，与所述电机连接，用于控制所述电机的运行；
电源单元，与所述电机控制器连接，为所述电机控制器和所述电机提供工作电源；
车辆运行参数检测器，设于所述底盘上；
距离检测器，设于所述底盘周围；
其特征在于：还包括
电动汽车驱动控制器，与所述电机控制器连接，用于向所述电机控制器提供电机转矩控制指令。
8.根据权利要求7所述的电动汽车底盘系统，其特征在于：
所述车轮机构至少包括一对前轮和一对后轮；
所述前轮通过传动装置与一个电机连接，而所述后轮分别与一个电机连接。
9.根据权利要求8所述的电动汽车底盘系统，其特征在于：
所述距离检测器为布置于底盘外围的测距检测器。
10.根据权利要求9所述的电动汽车底盘系统，其特征在于：
所述电源单元为电池包，所述电池包设于电动汽车底盘的中部，且所述电池包上设有一个充电接口，和一个用于检测电池信息的通信接口。
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| CN2010205328749U CN201951273U (zh) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 电动汽车驱动控制器和采用该控制器的电动汽车底盘系统 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106218443A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-14 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种行车安全控制方法、装置及汽车 |
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2010
- 2010-09-17 CN CN2010205328749U patent/CN201951273U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN106218443A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-14 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种行车安全控制方法、装置及汽车 |
| CN106218443B (zh) * | 2016-08-03 | 2018-05-08 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种行车安全控制方法、装置及汽车 |
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