CN204659725U - 车辆启动转矩控制系统 - Google Patents

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孙佳伟
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Abstract

本实用新型实施例提供一种车辆启动转矩控制系统。该系统包括：车重传感器、转矩计算单元和姿态传感器，车重传感器与转矩计算单元相连；姿态传感器与转矩计算单元相连；转矩计算单元依据模拟信号量获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度；依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩。本实用新型实施例通过获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩，即通过车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度控制车辆启动时刻的启动转矩，相对于现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，增加了转矩控制的灵活性。

Description

车辆启动转矩控制系统
技术领域
本实用新型实施例涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆启动转矩控制系统。
背景技术
在轻轨或地铁等车辆启动时刻，需要车辆的牵引系统和制动系统要有转矩控制，现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现。
但是，如果预加的启动转矩较小，则容易使车辆在坡度较大的道路上溜车；如果预加的启动转矩较大，则启动时刻容易出现车辆冲动导致乘客摔倒，同时还会造成加速制动闸瓦磨损；可见，现有的转矩控制缺乏灵活性。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种车辆启动转矩控制系统，以提高转矩控制的灵活性。
本实用新型实施例的一个方面是提供一种车辆启动转矩控制系统，包括：车重传感器、转矩计算单元和姿态传感器，其中，
所述车重传感器与所述转矩计算单元相连，所述车重传感器检测车辆重量，并将所述车辆重量传输到所述转矩计算单元；
所述姿态传感器与所述转矩计算单元相连，所述姿态传感器检测所述车辆在行驶方向的加速度，并将表示所述加速度的模拟信号量传输到所述转矩计算单元；
所述转矩计算单元依据所述模拟信号量获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度；依据所述倾斜角度、所述车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩。
本实用新型实施例提供的车辆启动转矩控制系统，通过获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩，即通过车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度控制车辆启动时刻的启动转矩，相对于现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，增加了转矩控制的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的车辆启动转矩控制系统的结构图；
图2为本实用新型另一实施例提供的车辆启动转矩控制系统的结构图；
图3为本实用新型实施例提供的车辆启动转矩控制方法流程图。
具体实施方式
图1为本实用新型实施例提供的车辆启动转矩控制系统的结构图。如图1所示，车辆启动转矩控制系统包括车重传感器21、转矩计算单元23和姿态传感器24，其中，车重传感器21与转矩计算单元23相连，车重传感器21检测车辆重量，并将所述车辆重量传输到转矩计算单元23；姿态传感器24与转矩计算单元23相连，姿态传感器24检测所述车辆在行驶方向的加速度，并将表示所述加速度的模拟信号量传输到转矩计算单元23；转矩计算单元23依据所述模拟信号量获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度；依据所述倾斜角度、所述车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩。
本实用新型实施例通过获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩，即通过车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度控制车辆启动时刻的启动转矩，相对于现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，增加了转矩控制的灵活性。
图2为本实用新型另一实施例提供的车辆启动转矩控制系统的结构图。在上述实施例的基础上，所述转矩计算单元具体依据所述倾斜角度φ和所述车辆重量W计算轮周牵引力F＝W*sinφ；依据所述轮周牵引力F和所述车轮半径R计算所述车辆的启动转矩T＝F*R。
转矩计算单元23依据倾斜角度φ和车辆重量W计算轮周牵引力F＝W*sinφ，再依据轮周牵引力F和车轮半径R计算所述车辆的启动转矩T＝F*R，在本发明实施例中，车轮半径是已知量，可以预先存储在转矩计算单元23。
所述姿态传感器安装在所述车辆上，所述姿态传感器的X轴与所述车辆的行驶方向一致；所述转矩计算单元依据所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算所述倾斜角度。
在本实用新型实施例中，姿态传感器24安装在车辆上，姿态传感器24的X轴与所述车辆的行驶方向一致，姿态传感器24的Y轴与所述车辆的行驶方向垂直，姿态传感器24将其X轴和Y轴上的加速度转化为模拟信号量输出，该模拟信号量具体可以为电平信号。所述获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度通过姿态传感器24输出的X轴模拟信号量计算获得，即本实用新型实施例只涉及到姿态传感器24输出的X轴模拟信号量。
所述倾斜角度φ＝arcsin((Xout-X)/n)，其中，Xout表示所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，X表示所述姿态传感器的X轴加速度为0时，所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，n表示所述X轴模拟信号量与所述X轴加速度的比例系数。
在本实用新型实施例中，当姿态传感器24的X轴加速度为0时，姿态传感器24输出的X轴模拟信号量即电平信号为X，X＝1.6V；所述X轴模拟信号量与所述X轴加速度的比例系数n＝0.62V/g；当姿态传感器24的X轴加速度不为0时，姿态传感器24输出的X轴模拟信号量即电平信号为Xout，则姿态传感器24的X轴加速度为ax＝(Xout-1.6)/0.62，且姿态传感器24的X轴加速度表示车辆在行驶方向的加速度。车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度φ与车辆在行驶方向的加速度ax的关系为φ＝arcsin((Xout-X)/n)，即通过姿态传感器输出的X轴模拟信号量和该关系式便可计算出车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度φ。
车重传感器21安装在所述车辆上，车重传感,21用于检测所述车辆重量。
如图2所示，在图1的基础上，车辆启动转矩控制系统还包括存储单元22，存储单元22分别与车重传感器21和转矩计算单元23相连，存储单元22用于存储车重传感器21检测到的车辆重量和已知的车轮半径，转矩计算单元23执行上述步骤S102依据所述倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩时，从存储单元22中获取车辆重量和车轮半径。
本实用新型实施例通过姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，提高了计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度的精度。
图3为本实用新型实施例提供的车辆启动转矩控制方法流程图。本实用新型实施例针对现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，提供了车辆启动转矩控制方法，该方法具体步骤如下：
步骤S101、获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度；
如图1所示，车辆启动转矩控制系统包括车重传感器21、转矩计算单元23和姿态传感器24，车重传感器21安装在车辆上，用于检测车辆重量，并将车辆重量传输到转矩计算单元23；姿态传感器24安装在车辆上，用于检测所述车辆在行驶方向的加速度，并将表示所述加速度的模拟信号量传输给转矩计算单元23，使转矩计算单元23依据模拟信号量计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度。
步骤S102、依据所述倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩。
所述依据所述倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩包括：依据所述倾斜角度φ和所述车辆重量W计算轮周牵引力F＝W*sinφ；依据所述轮周牵引力F和所述车轮半径R计算所述车辆的启动转矩T＝F*R。
转矩计算单元23依据倾斜角度φ和车辆重量W计算轮周牵引力F＝W*sinφ，再依据轮周牵引力F和车轮半径R计算所述车辆的启动转矩T＝F*R，在本发明实施例中，车轮半径是已知量，可以预先存储在转矩计算单元23。
本实用新型实施例通过获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩，即通过车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度控制车辆启动时刻的启动转矩，相对于现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，增加了转矩控制的灵活性。
在上述实施例的基础上，所述车辆安装有姿态传感器，所述姿态传感器的X轴与所述车辆的行驶方向一致；所述获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度包括：依据所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算所述倾斜角度。
在本实用新型实施例中，姿态传感器24安装在车辆上，姿态传感器24的X轴与所述车辆的行驶方向一致，姿态传感器24的Y轴与所述车辆的行驶方向垂直，姿态传感器24将其X轴和Y轴上的加速度转化为模拟信号量输出，该模拟信号量具体可以为电平信号。所述获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度通过姿态传感器24输出的X轴模拟信号量计算获得，即本实用新型实施例只涉及到姿态传感器24输出的X轴模拟信号量。
所述倾斜角度φ＝arcsin((Xout-X)/n)，其中，Xout表示所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，X表示所述姿态传感器的X轴加速度为0时，所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，n表示所述X轴模拟信号量与所述X轴加速度的比例系数。
在本实用新型实施例中，当姿态传感器24的X轴加速度为0时，姿态传感器24输出的X轴模拟信号量即电平信号为X，X＝1.6V；所述X轴模拟信号量与所述X轴加速度的比例系数n＝0.62V/g；当姿态传感器24的X轴加速度不为0时，姿态传感器24输出的X轴模拟信号量即电平信号为Xout，则姿态传感器24的X轴加速度为ax＝(Xout-1.6)/0.62，且姿态传感器24的X轴加速度表示车辆在行驶方向的加速度。车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度φ与车辆在行驶方向的加速度ax的关系为φ＝arcsin((Xout-X)/n)，即通过姿态传感器输出的X轴模拟信号量和该关系式便可计算出车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度φ。
所述车辆安装有车重传感器，所述车重传感器用于检测所述车辆重量。
如图3所示，在图2的基础上，车辆启动转矩控制系统还包括存储单元22，存储单元22分别与车重传感器21和转矩计算单元23相连，存储单元22用于存储车重传感器21检测到的车辆重量和已知的车轮半径，转矩计算单元23执行上述步骤S102依据所述倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩时，从存储单元22中获取车辆重量和车轮半径。
本实用新型实施例通过姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，提高了计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度的精度。
综上所述，本实用新型实施例通过获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，依据倾斜角度、车辆重量和车轮半径计算车辆的启动转矩，即通过车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度控制车辆启动时刻的启动转矩，相对于现有的转矩控制通过预先在牵引系统和制动系统中加固定的启动转矩实现，增加了转矩控制的灵活性；通过姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度，提高了计算车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度的精度。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本实用新型各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种车辆启动转矩控制系统，其特征在于，包括：车重传感器、转矩计算单元和姿态传感器，其中，
所述车重传感器与所述转矩计算单元相连，所述车重传感器检测车辆重量，并将所述车辆重量传输到所述转矩计算单元；
所述姿态传感器与所述转矩计算单元相连，所述姿态传感器检测所述车辆在行驶方向的加速度，并将表示所述加速度的模拟信号量传输到所述转矩计算单元；
所述转矩计算单元依据所述模拟信号量获取车辆所在道路与水平面之间的倾斜角度；依据所述倾斜角度、所述车辆重量和车轮半径计算所述车辆的启动转矩。
2.根据权利要求1所述的车辆启动转矩控制系统，其特征在于，所述转矩计算单元具体依据所述倾斜角度φ和所述车辆重量W计算轮周牵引力F＝W*sinφ；依据所述轮周牵引力F和所述车轮半径R计算所述车辆的启动转矩T＝F*R。
3.根据权利要求2所述的车辆启动转矩控制系统，其特征在于，所述姿态传感器安装在所述车辆上，所述姿态传感器的X轴与所述车辆的行驶方向一致；
所述转矩计算单元依据所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量计算所述倾斜角度。
4.根据权利要求3所述的车辆启动转矩控制系统，其特征在于，所述倾斜角度φ＝arcsin((Xout-X)/n)，其中，Xout表示所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，X表示所述姿态传感器的X轴加速度为0时，所述姿态传感器输出的X轴模拟信号量，n表示所述X轴模拟信号量与所述X轴加速度的比例系数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的车辆启动转矩控制系统，其特征在于，所述车重传感器安装在所述车辆上；
所述车辆启动转矩控制系统还包括存储单元，所述存储单元分别与所述车重传感器和所述转矩计算单元相连，所述存储单元存储有所述车辆重量和所述车轮半径。
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