CN202657102U - 一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，包括用于两驱动电机和整车CAN总线，整车CAN总线上连接有可发出目标方向信号的方向操作控制器和用于控制两驱动电机转速的驱动电机控制器，该系统还包括可感应车体实际方向信号的方向识别传感装置、接收上述实际方向信号的微处理器、从整车CAN总线上采集目标方向信号的CAN总线收发器；上述微处理器比对目标方向信号与实际方向信号并发出电机转速调整信号，该电机转速调整信号经由CAN总线收发器发送至整车CAN总线并最终传输至驱动电机控制器。本实用新型结构简单，设计精巧，以车体实际方向为参照对两边的驱动电机的转速进行修正和调整，对车辆的行走控制既精确又可靠。

Description

一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及车辆自动控制领域，具体的说是一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统。

背景技术

在新能源车辆中，使用电机驱动车辆行驶的技术得到大众的认可，其中有一种双驱动转向车辆，即在车辆一端两侧的车轮上分别各自布置一个驱动电机，通过控制该两个电机的转速实现保持直行或转向，这种方案省掉了变速装置、精简了传动系统，且有利于能量的回收利用。由于车辆两边车轮的驱动电机是相互独立的，传统方案是靠两边驱动电机的转速差来控制车辆的直线行走和转向，驾驶员控制方向盘或操作杆给出转向或保持直线行走指令，该指令先经过方向操作控制器处理后发送到整车CAN总线上，驱动电机控制器接收控制信号并调整两边驱动电机的转速，从而完成保持直线行走或转向的动作。现有控制技术的缺点是：在车速较高、上坡、碰到雨雪天气及其它特殊路况下，车轮很容易打滑，打滑的车轮其转速不具有控制和参考价值，从而会导致方向盘或操作杆的控制失效，造成行车困难，甚至引发交通事故。

综合以上分析，仅仅通过控制两边车轮的转速差来保持直行或转向会导致控制失效，若能通过感应整车的实际方向并以实际方向为参照，然后对两边的驱动电机的转速进行修正和调整，可以弥补现有技术的不足，从而使得对车辆的控制更加精确和可靠。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，该系统通过感应整车的实际方向并以实际方向为参照，然后对两边的驱动电机的转速进行修正和调整，使得对车辆的行走控制精确、可靠，增加整车的安全性且整个系统结构简单，成本低廉。

为解决上述技术问题，本实用新型的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统包括用于驱动转向的两驱动电机和整车CAN总线，整车CAN总线上连接有可发出目标方向信号的方向操作控制器和用于控制两驱动电机转速的驱动电机控制器，其结构特点是该系统还包括可感应车体实际方向信号的方向识别传感装置、接收上述实际方向信号的微处理器、从整车CAN总线上采集目标方向信号并将该目标方向信号传递给微处理器的CAN总线收发器；上述微处理器比对目标方向信号与实际方向信号并发出电机转速调整信号，该电机转速调整信号经由CAN总线收发器发送至整车CAN总线并最终传输至驱动电机控制器。

所述方向识别传感装置为电子指南针传感器。

所述方向识别传感装置为GPS。

所述方向识别传感装置为三轴陀螺仪。

所述微处理器和CAN总线收发器以及与两者相关的基本功能模块均集成在整车控制器内。

本实用新型的有益效果是：方向识别传感装置不以车辆自身为参照，感应到的车体实际方向信号准确、可靠，CAN总线收发器从CAN总线上采集目标方向信号，微处理器通过比对实际方向信号和目标方向信号并计算得出驱动电机转速调整信号，驱动电机控制器接收转速调整信号并根据该调整信号对两边的驱动电机进行转速调整，通过对两驱动电机转速的调整，避免了因车轮打滑而导致的控制失效状况，实现了对车辆方向的自动修正和调整；方向识别传感装置可采用电子指南针传感器，成本低廉，抗干扰性能强；方向识别传感装置还可采用GPS或三轴陀螺仪，两者均可精确感应车体实际的方向信号，且成本低廉；微处理器和CAN总线收发器以及与两者相关的基本功能模块均集成在整车控制器内，避免了对系统的单独开发，节约了研发成本，完善了整车控制器的功能，使得整车控制的集成度更高且更方便。本实用新型结构简单，设计精巧，通过感应整车的实际方向并以实际方向为参照，然后对两边的驱动电机的转速进行修正和调整，使得对车辆的行走控制既精确又可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统的一种实施方式为包括用于驱动转向的两驱动电机4和整车CAN总线1，整车CAN总线1上连接有可发出目标方向信号的方向操作控制器2和用于控制两驱动电机转速的驱动电机控制器3，其中，方向操作控制器2向整车CAN总线1发送目标方向信号，驱动电机控制器3从整车CAN总线1上采集控制信号并控制两驱动电机4的转速。本实用新型的控制系统还包括可感应车体实际方向信号的方向识别传感装置、接收上述实际方向信号的微处理器60、从整车CAN总线1上采集目标方向信号并将该目标方向信号传递给微处理器60的CAN总线收发器61。上述微处理器60比对目标方向信号与实际方向信号并发出电机转速调整信号，该电机转速调整信号经由CAN总线收发器61发送至整车CAN总线1并最终传输至驱动电机控制器3。

其中，方向识别传感装置可以为电子指南针传感器5、GPS或者三轴倾角传感器。图1中示出的是方向识别传感装置采用电子指南针传感器5的情况，且被控车辆为混合动力车，如图1所示，车辆后端的车轮10采用发动机9驱动，车辆前端的两车轮10分别通过两个驱动电机4驱动，通过控制驱动电机4的转速实现转向和保持直行。两驱动电机4通过蓄电池7提供电力，发动机9上还连接有发电机8，发电机8可为蓄电池7充电，也可以经过高压配电箱和驱动电机控制器3直接给驱动电机4供电。

上述微处理器60和CAN总线收发器61可集成在整车控制系统中，同时也可单独集成在一个功能模块中，为方便描述，该功能模块称之为方向信号处理器6。本实用新型通过后一种集成方式为例进行说明，如图1所示，微处理器60和CAN总线收发器61集成在方向信号处理器6中，电子指南针传感器5的X轴信号输出端和Y轴信号输出端电连接在方向信号处理器6上，方向信号处理器6内设有两个A/D转换器64将X轴和Y轴的信号转换为数字信号传输至微处理器60。微处理器60和CAN总线收发器61之间还设有CAN控制器63和两个光电耦合器62，信号的收发分别途径不同的光电耦合器62。

参照图1，纠偏自动控制系统的控制方案为：将直线行走的方向或者转向操作开始的方向设定为基准方向，借助于方向盘或者方向操作杆等媒介，解读驾驶员保持直线行走或转向的意图，依据转向的目标角度与基准方向设定目标方向，并由存储器记录存储。当实时监测的实际方向数据与设定的目标方向数据不同时，根据偏离角度调整两边车轮的转速，直到修正为止。在转向控制模式下，目标方向随着驾驶员修改转向角度而更新存储，当车辆已经转到目标角度时，就将当前方向作为目标方向，根据方向盘或者操作杆重新设定目标角度，据此进行行走控制或者安全保护。

其中，方向信号处理器6内的常规供电电路、存储电路以及信号接收和发送电路均为现有技术，在此不再赘述。方向识别传感装置采用GPS或三轴陀螺仪的电路结构与采用电子指南针传感器5的电路结构类似，唯一不同的是信号传输和处理方式不同，在此仅以电子指南针传感器5为例对本实用新型的实施方式进行阐述。

另外，为了节约成本和简化整车控制流程，微处理器60和CAN总线收发器61以及与两者相关的基本功能模块均集成在整车控制器内，例如混合动力车的HCU中，从而增加整车的控制系统的自动纠偏功能。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (5)

1.一种双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，包括用于驱动转向的两驱动电机（4）和整车CAN总线（1），整车CAN总线（1）上连接有可发出目标方向信号的方向操作控制器（2）和用于控制两驱动电机（4）转速的驱动电机控制器（3），其特征是该系统还包括可感应车体实际方向信号的方向识别传感装置、接收上述实际方向信号的微处理器（60）、从整车CAN总线（1）上采集目标方向信号并将该目标方向信号传递给微处理器（60）的CAN总线收发器（61）；上述微处理器（60）比对目标方向信号与实际方向信号并发出电机转速调整信号，该电机转速调整信号经由CAN总线收发器（61）发送至整车CAN总线（1）并最终传输至驱动电机控制器（3）。

2.如权利要求1所述的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，其特征是所述方向识别传感装置为电子指南针传感器（5）。

3.如权利要求1所述的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，其特征是所述方向识别传感装置为GPS。

4.如权利要求1所述的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，其特征是所述方向识别传感装置为三轴陀螺仪。

5.如权利要求1至4中任一项所述的双驱动转向车辆行走纠偏自动控制系统，其特征是所述微处理器（60）和CAN总线收发器（61）以及与两者相关的基本功能模块均集成在整车控制器内。