CN106697047A - 大型电动车辆转向控制方法、控制系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型电动车辆转向控制方法、控制系统及车辆，控制方法包括：获取车辆的车速信息；获取方向盘的转角信息；根据所述车速信息和所述方向盘的转角信息计算转向电机的需求转速；以及根据所述需求转速对所述转速电机进行相应的调节。本发明具有如下优点：根据车速信息和方向盘的转角信息，计算转速电机的需求转速，根据需求转速对转速电机进行控制，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗；方向盘转向手感好、噪声低、发热量小。

Description

大型电动车辆转向控制方法、控制系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体涉及一种大型电动车辆转向控制方法、控制系统及车辆。

背景技术

电动车电液助力转向分为低压电液助力、高压直流及高压交流电液助力系统，其中低压直流电液助力多用于前轴载荷较小的乘用车及混动车上，其具有传统液压转向的优点，又可实现节能减排，但对于前轴载荷较大的车辆其存在驱动电流过大的风险。而直流电机受限于电机的控制，所以当前对于大载质量的纯电动车型多采用高压交流电机作为电液助力的驱动源，此方案转向电机常转，造成了严重的能量损耗。

综上所述，对于纯电动物流车及环卫车等大载质量的电动车而言，当前的助力转向系统存在以下缺陷：

1、部分车型采用的低压转向助力系统，其存在驱动电流过大，风险较高，对整车低压系统及线束影响较大；

2、采用高压交流转向助力的系统，其电机恒转速运转，造成了很大的能量损耗；

3、由于转向电机大功率常转的不可控制，造成了驾驶员操作转向手感差，泵的噪声高，且发热量大。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种大型电动车辆转向控制方法。

本发明的第二个目的在于提出一种大型电动车辆转向控制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种大型电动车辆转向控制方法，包括以下步骤：获取车辆的车速信息；获取方向盘的转角信息；根据所述车速信息和所述方向盘的转角信息计算转向电机的需求转速；以及根据所述需求转速对所述转速电机进行相应的调节。

根据本发明实施例的大型电动车辆转向控制方法，根据车速信息和方向盘的转角信息，计算转速电机的需求转速，根据需求转速对转速电机进行控制，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗；方向盘转向手感好、噪声低、发热量小。

另外，根据本发明上述实施例的大型电动车辆转向控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述车速是通过ABS采集的。

进一步地，所述车速是通过驱动电机转速、传动比和轮胎半径计算得到的。

进一步地，所述方向盘的转角信息是通过转角传感器采集的。

为了实现上述目的，本发明的第二方面的实施例公开了一种大型电动车辆转向控制系统，车速信息获取模块，用于获取车辆的车速信息；方向盘转角信息获取模块，用于获取方向盘的转角信息；需求转速计算模块，与所述车速信息获取模块和所述方向盘信息获取模块连接，用于根据所述车速信息和所述方向盘的转角信息计算转速电机的需求转速；以及转速电机调节模块，用于根据所述转速电机的需求转速调节所述转速电机的输出。

根据本发明实施例的大型电动车辆转向控制系统，根据车速信息和方向盘的转角信息，计算转速电机的需求转速，根据需求转速对转速电机进行控制，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗；方向盘转向手感好、噪声低、发热量小。

另外，根据本发明上述实施例的大型电动车辆转向控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述车速信息获取模块包括：转速传感器，安装在所述车辆的车轮上，用于获取车轮的转速信息；和ABS，与所述转速传感器连接，用于将所述车轮的转速信息发送给所述需求转速计算模块；其中，所述需求转速计算模块还用于根据所述车轮的转速信息所述车辆的车速信息。

进一步地，所述车速信息获取模块包括：驱动电机转速采集模块，用于采集驱动电机的转速并发送给所述需求转速计算模块；传动比采集模块，用于采集所述车辆的传动比；其中，所述需求转速计算模块还用于根据所述驱动电机的转速、传动比和轮胎半径计算所述车辆的车速信息。

进一步地，所述方向盘转角信息获取模块包括：转角控制器，与所述需求转速计算模块连接，用于获取所述方向盘的转角信息。

进一步地，所述需求转速计算模块为整车控制器。

为了实现上述目的，本发明的第三方面的实施例公开了一种车辆，包括上述的大型电动车辆转向控制系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的大型电动车辆转向控制方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的大型电动车辆转向控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

《机动车管理办法》规定，大型汽车：载重量2吨与2吨以上的各种汽车。

以下结合附图描述根据本发明实施例的大型电动车辆转向控制方法。

请参考图1，大型电动车辆转向控制方法包括以下步骤：

获取车辆的车速信息。

在本发明的一个实施例中，车速信息是通过ABS采集的。

具体地，在车辆的车轮上安装有转速传感器，ABS采集转速传感器的获取车轮的转速信息发送给整车控制器，整车控制器根据车轮的转速信息计算车辆的车速。

在本发明的一个实施例中，车速信息是通过驱动电机转速计算得到的。

具体地，整车控制器通过获取驱动电机的转速和传动比，并根据驱动电机的转速、传动比和轮胎半径计算车辆的车速，电机转速A转/分钟,则角速度ω＝A*2π/60(弧度/秒),轮胎半径R米,传动比为B，则车辆速度V(千米/小时)＝ω*R*B＝A*2π*B/60*3600/(10^3)。

获取方向盘的转角信息。

在本发明的一个实施例中，方向盘的转角信息是通过转角传感器采集的。

根据车速信息和方向盘的转角信息计算转向电机的需求转速。

具体地，车辆的具体结构(元件性能、参数以及机械结构)不同，在不同车速下转向电机需要对车辆提供相应的动力，车速、方向盘转角与转向电机需求转速之间的关系是工作人员在车辆出厂前进行相应的试验得到的。本实施例通过获取车速信息和转向信息计算转向电机应该提供的转速对车辆启动时自动控制以提供相应的速度，避免驾驶人员操作不当而浪费能源、对车辆造成不必要的损耗，同时提升了驾驶舒适性。在本发明的一个实施例中，计算转向电机的需求转速由整车控制器实现的。

根据需求转速对转速电机进行相应的调节。

具体地，整车控制器将转速电机的需求转速发送给转速电机控制模块，由转速电机控制模块对转速电机的输出进行调节，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗。

本发明实施例的大型电动车辆转向控制方法，根据车速信息和方向盘的转角信息，计算转速电机的需求转速，根据需求转速对转速电机进行控制，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗；方向盘转向手感好、噪声地、发热量小。

以下结合附图描述根据本发明实施例的大型电动车辆转向控制系统。

请参考图2，大型电动车辆转向控制系统包括：车速信息获取模块100、方向盘转角信息获取模块200、需求转速计算模块300和转速电机调节模块400。

车速信息获取模块100，用于获取车辆的车速信息。

在本发明的一个实施例中，车速信息获取模块100包括转速传感器和ABS。转速传感器安装在车辆的车轮上，用于获取车轮的转速信息。ABS与转速传感器连接，用于将车轮的转速信息发送给需求转速计算模块300，需求转速计算模块300根据车轮的转速信息车辆的车速信息。

在本发明的一个实施例中，车速信息获取模块100包括驱动电机转速采集模块和传动比采集模块，用于采集驱动电机的转速和车辆的传动比发送给需求转速计算模块300，需求转速计算模块300根据驱动电机的转速、车辆的传动比和轮胎半径计算车辆的车速。

具体地，电机转速A转/分钟,则角速度ω＝A*2π/60(弧度/秒),轮胎半径R米,传动比为B，则车辆速度V(千米/小时)＝ω*R*B＝A*2π*B/60*3600/(10^3)。

方向盘转角信息获取模块200用于获取方向盘的转角信息。

在本发明的一个实施例中，方向盘转角信息获取模块200包括转角控制器，转角控制器与需求转速计算模块300连接，通过转角控制器获取方向盘的转角信息并传递给需求计算模块300，由需求计算模块300计算方向盘的转角。

需求计算模块300，与车速信息获取模块100和方向盘信息获取模块200连接，用于根据车速信息和方向盘的转角信息计算转速电机的需求转速。

具体地，车辆的具体结构(元件性能、参数以及机械结构)不同，在不同车速下转向电机需要对车辆提供相应的动力，车速、方向盘转角与转向电机需求转速之间的关系是工作人员在车辆出厂前进行相应的试验得到的。本实施例通过获取车速信息和转向信息计算转向电机应该提供的转速对车辆启动时自动控制以提供相应的速度，避免驾驶人员操作不当而浪费能源、对车辆造成不必要的损耗，同时提升了驾驶舒适性。

在本发明的一个实施例中，需求计算模块300为整车控制器，由整车控制器实现转速电机的需求转速的计算。

转速电机调节模块400，用于根据转速电机需求转速调节所述转速电机的输出。

具体地，整车控制器将转速电机的需求转速发送给转速电机控制模块，由转速电机控制模块对转速电机的输出进行调节，实现在无需助力的情况下，控制电机在最低能耗的转速，从而大大节省能量的消耗。

本发明还公开了一种车辆，包括上述实施例的大型电动车辆转向控制系统。

另外，本发明实施例的大型电动车辆转向控制方法、控制系统及车辆的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种大型电动车辆转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取车辆的车速信息；

获取方向盘的转角信息；

根据所述车速信息和所述方向盘的转角信息计算转向电机的需求转速；以及

根据所述需求转速对所述转速电机的输出进行相应的调节。

2.根据权利要求1所述的大型电动车辆转向控制方法，其特征在于，所述车速信息是通过ABS采集的。

3.根据权利要求1所述的大型电动车辆转向控制方法，其特征在于，所述车速信息是通过驱动电机转速、传动比和轮胎半径计算得到的。

4.根据权利要求1所述的大型电动车辆转向控制方法，其特征在于，所述方向盘的转角信息是通过转角传感器采集的。

5.一种大型电动车辆转向控制系统，其特征在于，包括：

车速信息获取模块，用于获取车辆的车速信息；

方向盘转角信息获取模块，用于获取方向盘的转角信息；

需求转速计算模块，与所述车速信息获取模块和所述方向盘信息获取模块连接，用于根据所述车速信息和所述方向盘的转角信息计算转速电机的需求转速；以及

转速电机调节模块，用于根据所述转速电机的需求转速调节所述转速电机的输出。

6.根据权利要求5所述的大型电动车辆转向控制系统，其特征在于，所述车速信息获取模块包括：

转速传感器，安装在所述车辆的车轮上，用于获取车轮的转速信息；和

ABS，与所述转速传感器连接，用于将所述车轮的转速信息发送给所述需求转速计算模块；

其中，所述需求转速计算模块还用于根据所述车轮的转速信息所述车辆的车速信息。

7.根据权利要求5所述的大型电动车辆转向控制系统，其特征在于，所述车速信息获取模块包括：

驱动电机转速采集模块，用于采集驱动电机的转速并发送给所述需求转速计算模块；

传动比采集模块，用于采集所述车辆的传动比；

其中，所述需求转速计算模块还用于根据所述驱动电机的转速、传动比和轮胎半径计算所述车辆的车速信息。

8.根据权利要求5所述的大型电动车辆转向控制系统，其特征在于，所述方向盘转角信息获取模块包括：

转角控制器，与所述需求转速计算模块连接，用于获取所述方向盘的转角信息。

9.根据权利要求5-8任一所述的大型电动车辆转向控制系统，其特征在于，所述需求转速计算模块为整车控制器。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5-9任一所述的大型电动车辆转向控制系统。