CN213920688U - 一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统 - Google Patents
一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，它包括差速控制器、左侧驱动电机、左侧驱动电机控制器、左侧轮速传感器、左侧车轮、右侧驱动电机、右侧驱动电机控制器、右侧轮速传感器、右侧车轮和油门踏板；所述左侧轮速传感器和右侧轮速传感器通过线路与差速控制器相连接，所述左侧驱动电机控制器和右侧驱动电机控制器输入端均与差速控制器相连接，所述左侧驱动电机控制器和右侧驱动电机控制器输出端分别与左侧驱动电机和右侧驱动电机相连接。本实用新型一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其能够避免各车轮因差速问题出现明显的拖滑或滑转现象造成车辆行驶不畅和轮胎异常磨损，适应性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，属于重载车辆控制技术领域。
背景技术
在国家大力提倡绿色、节能、安全出行的大背景下，电机驱动车辆以零排放、控制自由度高、传动装置少、传动效率高及空间布置方便等优势，正在逐步取代燃油车辆。目前厂内重载运输车辆采用轮边电机驱动形式越来越多，与传统车辆相比，减少了变速箱、传动轴、差速器等结构，各驱动电机分布式安装在驱动桥上，之间不存在机械连接，在转向行驶时，需要通过差速控制方法保证驱动轮相对地面不发生相对位移，使内外驱动轮按照阿克曼转向模型所要求的转速旋转，目前主要是采用电机转速控制方法，通过方向盘的转角估算出各车轮的理论轮速，对各驱动电机进行转速控制，针对行驶工况变化不大的车辆控制效果好，但是对于重载车辆而言，其自重和载重都很大，且载重的范围也很广泛，从50吨～1000吨，对于行驶工况不确定的条件下，电机转速控制方法的适应性差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于转矩控制的新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，它包括差速控制器、左侧驱动电机、左侧驱动电机控制器、左侧轮速传感器、左侧车轮、右侧驱动电机、右侧驱动电机控制器、右侧轮速传感器、右侧车轮和油门踏板；所述左侧驱动电机与左侧车轮相连接，所述右侧驱动电机与右侧车轮相连接，所述左侧轮速传感器设置于左侧车轮上，所述右侧轮速传感器设置于右侧车轮上，所述左侧轮速传感器和右侧轮速传感器通过线路与差速控制器相连接，所述左侧驱动电机控制器和右侧驱动电机控制器输入端均与差速控制器相连接，所述左侧驱动电机控制器和右侧驱动电机控制器输出端分别与左侧驱动电机和右侧驱动电机相连接。
可选的，所述左侧驱动电机驱动左侧车轮旋转，所述右侧驱动电机驱动右侧车轮旋转。
可选的，所述左侧轮速传感器检测左侧车轮的实际转速V1；所述右侧轮速传感器安装于右侧车轮上，检测右侧车轮的实际转速V2。
可选的，所述左侧驱动电机控制器接收差速控制器的信号，输出控制电流I1给左侧驱动电机；所述右侧驱动电机控制器接收差速控制器的信号，输出控制电流I2给右侧驱动电机。
可选的，所述差速控制器采集左侧轮速传感器的转速V1、右侧轮速传感器的转速V2和油门踏板的位置信号AI1，差速控制器通过AI1查询到操作者期望的目标转速V0，与采集的左轮实际转速V1和右轮实际转速V2差值比较，输出控制电流I3、I4分别给左侧驱动电机控制器和右侧驱动电机控制器。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，对各驱动电机采用转矩指令进行控制，转速随动方法，能使多轴轮边电机驱动的车轮轮心速度与车轮旋转线速度在车辆转向、不平路面、车轮荷载不均等多种行驶工况下实现相互协调，避免各车轮因差速问题出现明显的拖滑或滑转现象造成车辆行驶不畅和轮胎异常磨损，适应性强。
附图说明
图1为本实用新型一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统的原理框图。
图2为本实用新型一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统的控制方法流程图。
其中：
差速控制器1
左侧驱动电机2
左侧驱动电机控制器3
左侧轮速传感器4
左侧车轮5
右侧驱动电机6
右侧驱动电机控制器7
右侧轮速传感器8
右侧车轮9
油门踏板10。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1、图2，本实用新型涉及的一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，它包括差速控制器1、左侧驱动电机2、左侧驱动电机控制器3、左侧轮速传感器4、左侧车轮5、右侧驱动电机6、右侧驱动电机控制器7、右侧轮速传感器8、右侧车轮9和油门踏板10；
所述左侧驱动电机2与左侧车轮5相连，驱动左侧车轮旋转，所述左侧轮速传感器4安装于左侧车轮5上，检测左侧车轮的实际转速V1；
所述右侧驱动电机5与右侧车轮9相连，驱动右侧车轮旋转，所述右侧轮速传感器安装于右侧车轮9上，检测右侧车轮的实际转速V2；
所述左侧驱动电机控制器3接收差速控制器1的信号，输出控制电流I1给左侧驱动电机2；
所述右侧驱动电机控制器7接收差速控制器1的信号，输出控制电流I2给右侧驱动电机6；
所述差速控制器1采集左侧轮速传感器4的转速V1、右侧轮速传感器8的转速V2和油门踏板10的位置信号AI1，差速控制器1通过AI1从表1中可以查询到操作者期望的目标转速V0，与采集的左轮实际转速V1和右轮实际转速V2差值比较，输出控制电流I3、I4分别给左侧驱动电机控制器3和右侧驱动电机控制器7。
表1：油门踏板位置与目标车速的对应表
| 油门踏板位置 | 0 | 20％ | 40％ | 60％ | 80％ | 100％ |
| 目标车速(km/h) | 0 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 |
其自适应控制方法如下：
以油门踏板的位置AI1作为控制输入，从表1中可以查询到操作者期望的目标转速V0，计算左轮反馈的实际转速V1、右轮反馈的实际转速V2与目标转速V0的差值，将偏差值分别代入到差速控制器的模糊算法中，该模糊算法以目标转速与实际转速的偏差值为输入值，以驱动电机的目标转矩电流为输出值，建立了7个模糊论域，并分别设为负大(NB)、负中(NM)、负小(NS)、零(ZO)、正小(PS)、正中(PM)、正大(PB)。根据偏差值计算得到实际应该提供给两个轮边驱动电机的驱动转矩的电流I3和I4，并将电流信号发送给左右两个驱动电机控制器，对两边车轮进行驱动控制。两边车轮的实际转速由电机驱动扭矩和实际车轮受力平衡点决定，并反馈给差速控制器实现了差速控制闭环，保证各车轮旋转线速度能相应较好的与轮心速度相协调。
上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其特征在于：它包括差速控制器(1)、左侧驱动电机(2)、左侧驱动电机控制器(3)、左侧轮速传感器(4)、左侧车轮(5)、右侧驱动电机(6)、右侧驱动电机控制器(7)、右侧轮速传感器(8)、右侧车轮(9)和油门踏板(10)；所述左侧驱动电机(2)与左侧车轮(5)相连接，所述右侧驱动电机(6)与右侧车轮(9)相连接，所述左侧轮速传感器(4)设置于左侧车轮(5)上，所述右侧轮速传感器(8)设置于右侧车轮(9)上，所述左侧轮速传感器(4)和右侧轮速传感器(8)通过线路与差速控制器(1)相连接，所述左侧驱动电机控制器(3)和右侧驱动电机控制器(7)输入端均与差速控制器(1)相连接，所述左侧驱动电机控制器(3)和右侧驱动电机控制器(7)输出端分别与左侧驱动电机(2)和右侧驱动电机(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其特征在于：所述左侧驱动电机(2)驱动左侧车轮(5)旋转，所述右侧驱动电机(6)驱动右侧车轮(9)旋转。
3.根据权利要求1所述的一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其特征在于：所述左侧轮速传感器(4)检测左侧车轮的实际转速V1；所述右侧轮速传感器安装于右侧车轮(9)上，检测右侧车轮的实际转速V2。
4.根据权利要求1所述的一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其特征在于：所述左侧驱动电机控制器(3)接收差速控制器(1)的信号，输出控制电流I1给左侧驱动电机(2)；所述右侧驱动电机控制器(7)接收差速控制器(1)的信号，输出控制电流I2给右侧驱动电机(6)。
5.根据权利要求1所述的一种新型重载运输车电机驱动自适应差速控制系统，其特征在于：所述差速控制器(1)采集左侧轮速传感器(4)的转速V1、右侧轮速传感器(8)的转速V2和油门踏板(10)的位置信号AI1，差速控制器(1)通过AI1查询到操作者期望的目标转速V0，与采集的左轮实际转速V1和右轮实际转速V2差值比较，输出控制电流I3、I4分别给左侧驱动电机控制器(3)和右侧驱动电机控制器(7)。
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