CN206426872U - 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统 - Google Patents

一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN206426872U
CN206426872U CN201720074812.XU CN201720074812U CN206426872U CN 206426872 U CN206426872 U CN 206426872U CN 201720074812 U CN201720074812 U CN 201720074812U CN 206426872 U CN206426872 U CN 206426872U
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
electric vehicle
data processing
processing chip
moment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201720074812.XU
Other languages
English (en)
Inventor
殷德军
张凯
陈昊
张冰
丁佐蓬
王舸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Autoboo Electromechanical Technology Co Ltd
Wuxi South China New Energy Electric Technology Development Co Ltd
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing Autoboo Electromechanical Technology Co Ltd
Wuxi South China New Energy Electric Technology Development Co Ltd
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Autoboo Electromechanical Technology Co Ltd, Wuxi South China New Energy Electric Technology Development Co Ltd, Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing Autoboo Electromechanical Technology Co Ltd
Priority to CN201720074812.XU priority Critical patent/CN206426872U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206426872U publication Critical patent/CN206426872U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，包括第一力矩检测器、上层控制器、第二力矩检测器、第一数据处理芯片、被控制电动车辆MCU、第二数据处理芯片、车轮转速检测器、增益比较器。本实用新型在载重和坡度发生变化时，可智能调节输出力矩，使车辆平稳运行。本实用新型使电动车辆更加智能化，提高车辆的动力性与舒适性，且降低成本，在新能源车辆领域具有广阔的应用前景。

Description

一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种电动车辆的控制系统，具体涉及一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，属于智能新能源车辆领域。
背景技术
在车辆尤其是电动车辆的行驶过程中，整车质量和路面坡度是影响车辆纵向动力学控制的重要参数，因此车辆载重与坡度自适应的控制技术也成为车辆驱动/制动控制领域的一个研究方向。
现有技术对车辆载重与坡度自适应的控制具有较大的缺陷：1、应用较多的传感器，大部分智能控制车辆都加装了加速度传感器或其它传感器，这不但影响系统的稳定性，还大大增加成本。2、在技术实现的过程中需要估计整车质量和路面坡度，对硬件要求较高，占用大量的系统资源。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，至少包括以下硬件：第一力矩检测器、上层控制器、第二力矩检测器、第一数据处理芯片、被控制电动车辆MCU、第二数据处理芯片、车轮转速检测器、增益比较器。
所述第一力矩检测器用于接收上层控制器反馈的信息，生成上层控制器输出的第一动力扭矩Tr；所述第一动力扭矩Tr即为车辆电机扭矩；所述第一力矩检测器与上层控制器相连接，同时与所述第一数据处理芯片电联接。
所述上层控制器为电动车辆的加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；与所述第一力矩检测器连接。
所述第二力矩检测器用于通过力矩传感器检测人力和/或发动机对车辆施加扭矩的信号，同时与发动机控制系统通讯连接，通过节气门开度或喷油量获得发动机对车辆施加的扭矩，输出第二动力扭矩Tp；所述第二力矩检测器与车辆的力矩传感器连接，与第二数据处理芯片通讯连接，同时与所述被控电动车辆MCU通讯连接；所述第二动力扭矩Tp的一种实现方式可以是驾驶员对车辆施加的扭矩；当所述车辆为纯电动非助力车时，则所述第二动力扭矩的数值为0。
所述第一数据处理芯片用于接收所述第一力矩检测器生成的第一动力扭矩信息Tr和增益比较器输出的补偿扭矩Tmc，并输出第三动力扭矩Tm；所述第一数据处理芯片与所述第一力矩检测器电联接，与所述增益比较器电联接；与所述第二数据处理芯片通讯连接，且与被控制电动车辆MCU通讯连接。
所述被控制电动车辆MCU用于接收动力扭矩T*，并控制被控制电动车辆的行驶参数；所述动力扭矩T*包括所述第一数据处理芯片输出的第三动力扭矩Tm和第二力矩检测器输出的第二动力扭矩Tp；所述被控制电动车辆MCU分别与所述第一数据处理芯片、所述第二力矩检测器通讯连接，并与被控电动车辆的ECU控制系统相连；所述被控制电动车辆MCU与所述车轮转速检测器电联接，向车轮转速检测器发送指令。
所述第二数据处理芯片用于通过数据处理得到理想名义轮转速w*；所述第二数据处理芯片分别与所述第一数据处理芯片、所述第二力矩检测器通讯连接，并与增益比较器通讯连接。
所述车轮转速检测器用于测得实际车轮转速w；所述车轮转速检测器的一种实施方式是外部传感器，所述车轮转速检测器的另一种实施方式也可以是将电机转速数据处理为实际车轮转速的检测器；所述车轮转速检测器与被控制电动车辆MCU连接，与增益比较器通讯连接。
所述增益比较器用于实时比较w*-w的差值，并经数据处理得到补偿扭矩Tmc；所述增益比较器分别与所述第二数据处理芯片、所述车轮转速检测器通讯连接，并与所述第一数据处理芯片通讯连接。
本实用新型涉及的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，对于电动车辆具有良好的载重和坡度自适应效果，在载重和坡度发生变化时，可智能调节输出力矩，使车辆平稳运行，而且成本较低。
本实用新型具有如下技术效果：
1、使电动车辆更加智能化，提高车辆的动力性与舒适性。
2、未增加传感器、GPS等额外的设备，保证系统的稳定性，且降低成本。
3、毋需对车辆质量和路面坡度进行估计，节约系统硬件资源开销。
附图说明
图1为本实用新型涉及的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统的硬件组成及其连接关系示意图。
图中各标号的意义为：1、第一力矩检测器，2、第二力矩检测器，3、第一数据处理芯片，4、被控制电动车辆MCU，5、第二数据处理芯片，6、车轮转速检测器，7、增益比较器。
图2为实施例3的车辆载重自适应的速度变化图。
图3为实施例3的车辆载重自适应的力矩变化图。
图4为实施例4的车辆坡度自适应的速度变化图。
图5为实施例4的车辆坡度自适应的力矩变化图。
图6为实施例5的极端条件下车辆载重与坡度自适应的速度变化图。
图7为实施例5的极端条件下车辆载重与坡度自适应的力矩变化图。
图2～7中的“无控制”表示未使用本实用新型涉及的控制系统，“有控制”表示使用实用新型涉及的控制系统。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本实用新型的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本实用新型的范围，同时本领域的技术人员根据本实用新型所做的显而易见的改变和修饰也包含在本实用新型范围之内。
本实用新型涉及的轮转速为电机的角速度。本实用新型涉及的轮转速可用轮转加速度代替，如车轮转速检测器可用车轮加速度检测器代替。本实用新型涉及的系统可安装在电动机驱动的车辆或混合动力车辆上。本实用新型所述车辆包括但不限于汽车、电动自行车、电动助力自行车等。
实施例1
如图1所示，一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，至少包括以下硬件：第一力矩检测器1、上层控制器(图中未示出)、第二力矩检测器2、第一数据处理芯片3、被控制电动车辆MCU4、第二数据处理芯片5、车轮转速检测器6、增益比较器7。
所述第一力矩检测器1与上层控制器相连接，同时与所述第一数据处理芯片3电联接。所述上层控制器为电动车辆的加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；与所述第一力矩检测器1连接。所述第二力矩检测器2与车辆的力矩传感器、车辆发动机控制系统连接，与第二数据处理芯片5通讯连接，同时与所述被控电动车辆MCU通讯连接。
所述第一数据处理芯片3与所述第一力矩检测器1电联接，与所述增益比较器7电联接；与所述第二数据处理芯片5通讯连接，且与被控制电动车辆MCU4通讯连接。所述被控制电动车辆MCU4分别与所述第一数据处理芯片3、所述第二力矩检测器2通讯连接，并与被控电动车辆的ECU控制系统相连；所述被控制电动车辆MCU4与所述车轮转速检测器6电联接，向车轮转速检测器6发送指令。所述第二数据处理芯片5分别与所述第一数据处理芯片3、所述第二力矩检测器2通讯连接，并与增益比较器7通讯连接。
所述车轮转速检测器6将电机转速数据处理为实际车轮转速；所述车轮转速检测器6与被控制电动车辆MCU4连接，与增益比较器7通讯连接。所述增益比较器7分别与所述第二数据处理芯片5、所述车轮转速检测器6通讯连接，并与所述第一数据处理芯片3通讯连接。
实施例2
基于实施例1的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统。
所述第一力矩检测器1用于接收上层控制器反馈的信息，生成上层控制器输出的第一动力扭矩Tr；所述第一动力扭矩Tr即为车辆电机扭矩。所述上层控制器为电动车辆的加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种。所述第二力矩检测器2用于通过力矩传感器检测人力和/或发动机对车辆施加扭矩的信号，并通过车辆的节气门开度或喷油量得到发动机对车辆施加扭矩的数值，输出第二动力扭矩Tp；所述第二动力扭矩Tp在本实施例中是驾驶员对车辆施加的扭矩；本实施例中所述车辆为纯电动非助力车，因此所述第二动力扭矩的数值为0，即所述第二力矩检测器2不发挥作用，可省略，在图1中用虚线框示出。所述第一数据处理芯片3用于接收所述第一力矩检测器1生成的第一动力扭矩信息Tr和增益比较器7输出的补偿扭矩Tmc，并输出第三动力扭矩Tm。
所述被控制电动车辆MCU4用于接收动力扭矩T*，并控制被控制电动车辆的行驶参数；所述动力扭矩T*包括所述第一数据处理芯片3输出的第三动力扭矩Tm和第二力矩检测器2输出的第二动力扭矩Tp；所述被控制电动车辆MCU4分别与所述第一数据处理芯片3、所述第二力矩检测器2通讯连接，并与被控电动车辆的ECU控制系统相连；所述被控制电动车辆MCU4与所述车轮转速检测器6电联接，向车轮转速检测器6发送指令。所述第二数据处理芯片5用于通过数据处理得到理想名义轮转速w*。所述车轮转速检测器6用于测得实际车轮转速w；所述车轮转速检测器6的在本实施例中特别指外部传感器，可直接测得实际车轮转速w，并发送至增益比较器7。所述增益比较器7用于实时比较w*-w的差值，并经数据处理得到补偿扭矩Tmc；与所述第一数据处理芯片3实时通讯连接。
实施例3
实施例3～5涉及的仿真实验，均以实施例1和实施例2为基础。
载重自适应
仿真场景：车辆在平坦路面行驶，载重分别为90kg和120kg。
由图2和图3中可以看出：在无控制的情况下，车辆不能迅速达到预计速度，几乎稳定在较低的速度值，且载重越大，该速度值越小；而在有控制的情况下，车辆可正常提高速度。在无控制的情况下，驱动力矩在车辆起步后稳定在一个相对较低的水平，而在有控制的情况下，驱动力矩稳定在一个较高的水平，且随着载重量的增加而增加。因此，本实用新型具有较好的载重自适应性。
实施例4
坡度自适应
仿真场景：车辆不增加载重，在平坦路面上行驶50m后进入坡道，坡道斜度(坡度)分别为5％和10％。
由4和图5中可以看出：在无控制的情况下，车速明显下降，且坡度越大，车速下降越快；而在有控制的情况下，车辆速度平稳。在无控制的情况下，驱动力矩在车辆起步后稳定在一个相对较低的水平，而在有控制的情况下，驱动力矩从相对较低水平的位置短时间内提高到一个较高水平，该水平值由坡度的大小决定，坡度越大，驱动力矩越大。因此，本实用新型具有较好的坡度自适应性。
实施例5
极端条件下的载重与坡度自适应
仿真场景：载重为120kg，在平坦路面上行驶50m后进入坡道，坡度分别为15％和-15％，即分别为上坡与下坡。
由6和图7中可以看出：上坡时，在无控制的情况下，车速下降明显，而在有控制的情况下，车辆速度缓慢下降，最终在维持在一个平稳的水平；下坡时，在无控制的情况下，车速迅速上升，而在有控制的情况下，车速上升速度相对较慢。在无控制的情况下，驱动力矩在车辆起步后基本稳定在一个数值，在上下坡时都不会发生变化；而在有控制的情况下，可以看出，在上坡时立刻提高到一个较高的水平，并稳定在这一数值；同样地，在下坡时车辆在短时间内即下降到一个较低的水平，并稳定在这一数值。本实用新型实现了在极端条件下的车辆载重与坡度自适应。

Claims (8)

1.一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：包括第一力矩检测器、上层控制器、第二力矩检测器、第一数据处理芯片、被控制电动车辆MCU、第二数据处理芯片、车轮转速检测器、增益比较器；
所述第一力矩检测器与上层控制器相连接，同时与所述第一数据处理芯片电联接；
所述上层控制器为电动车辆的加速踏板、制动踏板、主动安全控制系统中的一种或多种；所述上层控制器与所述第一力矩检测器连接；
所述第二力矩检测器用于通过力矩传感器检测人力和/或发动机对车辆施加扭矩的信号；所述第二力矩检测器与车辆的力矩传感器、车辆的发动机控制系统连接，与第二数据处理芯片通讯连接，同时与所述被控电动车辆MCU通讯连接；
所述第一数据处理芯片与所述第一力矩检测器、所述增益比较器电联接，与所述第二数据处理芯片通讯连接，且与被控制电动车辆MCU通讯连接；
所述被控制电动车辆MCU分别与所述第一数据处理芯片、所述第二力矩检测器通讯连接，并与被控电动车辆的ECU控制系统相连；所述被控制电动车辆MCU与所述车轮转速检测器电联接；
所述第二数据处理芯片分别与所述第一数据处理芯片、所述第二力矩检测器通讯连接，并与增益比较器通讯连接；
所述车轮转速检测器与被控制电动车辆MCU连接，与增益比较器通讯连接；
所述增益比较器分别与所述第二数据处理芯片、所述车轮转速检测器通讯连接，并与所述第一数据处理芯片通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：所述电动车辆为纯电动非助力车，所述控制系统省略所述第二力矩检测器。
3.根据权利要求1所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：所述车轮转速检测器为外部传感器。
4.根据权利要求1所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：所述车轮转速检测器是将电机转速数据处理为实际车轮转速的检测器。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：车轮转速检测器用车轮加速度检测器代替。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：所述第一力矩检测器用于接收上层控制器反馈的信息，生成上层控制器输出的第一动力扭矩Tr；所述第一动力扭矩Tr即为车辆电机扭矩；
所述第二力矩检测器用于通过力矩传感器检测人力和/或发动机对车辆施加扭矩的信号，并通过车辆的节气门开度或喷油量得到发动机对车辆施加扭矩，输出第二动力扭矩Tp；所述第二动力扭矩Tp的为驾驶员和/或发动机对车辆施加的扭矩；
所述第一数据处理芯片用于接收所述第一力矩检测器生成的第一动力扭矩信息Tr和增益比较器输出的补偿扭矩Tmc，并输出第三动力扭矩Tm；
所述被控制电动车辆MCU用于接收动力扭矩T*，并控制被控制电动车辆的行驶参数；所述动力扭矩T*包括所述第一数据处理芯片输出的第三动力扭矩Tm和第二力矩检测器输出的第二动力扭矩Tp；
所述第二数据处理芯片用于通过数据处理得到理想名义轮转速w*；
所述车轮转速检测器用于测得实际车轮转速w；
所述增益比较器用于实时比较w*-w的差值，并经数据处理得到补偿扭矩Tmc。
7.根据权利要求6所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统，其特征在于：所述轮转速w和名义轮转速w*，分别用轮转加速度和名义轮转加速度代替。
8.一种智能载重和坡度自适应电动车辆，其特征在于：基于权利要求1～7任一项所述的一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统；所述车辆为电动机驱动车辆或混合动力车辆。
CN201720074812.XU 2017-01-19 2017-01-19 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统 Expired - Fee Related CN206426872U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720074812.XU CN206426872U (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720074812.XU CN206426872U (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206426872U true CN206426872U (zh) 2017-08-22

Family

ID=59583007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720074812.XU Expired - Fee Related CN206426872U (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206426872U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111003001A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 中铁轨道交通装备有限公司 用于轨道车辆的控制方法及其装置
CN112965447A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 上海同普电力技术有限公司 一种重载agv大坡度运行控制系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111003001A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 中铁轨道交通装备有限公司 用于轨道车辆的控制方法及其装置
CN112965447A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 上海同普电力技术有限公司 一种重载agv大坡度运行控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106809207B (zh) 一种电动车辆载重和坡度自适应控制方法及其车辆
CN105691393B (zh) 基于实时路况的车辆智能巡航控制方法及装置
CN109835335A (zh) 电动车辆巡航控制方法和系统及车辆、控制器和存储介质
CN105799549A (zh) 一种用于电动轮汽车eps与dyc集成控制系统及其方法
CN102267459B (zh) 一种电机驱动车辆的驱动防滑调节控制方法
CN108749647A (zh) 一种扭矩分配方法、装置及电动汽车
CN110751835B (zh) 一种基于北斗导航技术的车辆监测预警系统及方法
CN107161271B (zh) 基于加速度检测的电动助力车制动防滑方法
CN108621859A (zh) 一种纯电动汽车的驱动控制方法
CN110091914B (zh) 一种分布式汽车多工况识别差速转向方法及系统
CN108146294B (zh) 基于轮毂电机的纯电动汽车驱动防滑控制系统及方法
CN109760682B (zh) 一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法和控制方法及其系统
CN108327577B (zh) 一种扭矩确定方法、装置及电动汽车
CN109624988A (zh) 一种基于车重的车辆动力输出控制系统及其控制方法
CN111645539B (zh) 一种扭矩节能控制方法及系统
CN206426872U (zh) 一种载重和坡度自适应的电动车辆控制系统
CN206106969U (zh) 智能电驱动底盘平台
CN112109546A (zh) 一种货运车辆车速控制系统及方法
CN102862570A (zh) 巡航定速控制系统和控制方法
CN1987483A (zh) 四轮驱动电动汽车的车速回归方法
CN113581210B (zh) 适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法
CN109760683A (zh) 一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统
CN108725257A (zh) 电动汽车整车控制系统及其控制方法
CN104325976B (zh) 一种混合动力汽车的能量控制方法和装置
CN107117171A (zh) 坡路识别及补偿的四驱控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170822

Termination date: 20190119

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee