大型電動車輛轉向控制方法、控制系統及車輛與流程

本發明涉及車輛控制領域，具體涉及一種大型電動車輛轉向控制方法、控制系統及車輛。

背景技術：

電動車電液助力轉向分為低壓電液助力、高壓直流及高壓交流電液助力系統，其中低壓直流電液助力多用于前軸載荷較小的乘用車及混動車上，其具有傳統液壓轉向的優點，又可實現節能減排，但對于前軸載荷較大的車輛其存在驅動電流過大的風險。而直流電機受限于電機的控制，所以當前對于大載質量的純電動車型多采用高壓交流電機作為電液助力的驅動源，此方案轉向電機常轉，造成了嚴重的能量損耗。

綜上所述，對于純電動物流車及環衛車等大載質量的電動車而言，當前的助力轉向系統存在以下缺陷：

1、部分車型采用的低壓轉向助力系統，其存在驅動電流過大，風險較高，對整車低壓系統及線束影響較大；

2、采用高壓交流轉向助力的系統，其電機恒轉速運轉，造成了很大的能量損耗；

3、由于轉向電機大功率常轉的不可控制，造成了駕駛員操作轉向手感差，泵的噪聲高，且發熱量大。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種大型電動車輛轉向控制方法。

本發明的第二個目的在于提出一種大型電動車輛轉向控制系統。

本發明的第三個目的在于提出一種車輛。

為了實現上述目的，本發明的第一方面的實施例公開了一種大型電動車輛轉向控制方法，包括以下步驟：獲取車輛的車速信息；獲取方向盤的轉角信息；根據所述車速信息和所述方向盤的轉角信息計算轉向電機的需求轉速；以及根據所述需求轉速對所述轉速電機進行相應的調節。

根據本發明實施例的大型電動車輛轉向控制方法，根據車速信息和方向盤的轉角信息，計算轉速電機的需求轉速，根據需求轉速對轉速電機進行控制，實現在無需助力的情況下，控制電機在最低能耗的轉速，從而大大節省能量的消耗；方向盤轉向手感好、噪聲低、發熱量小。

另外，根據本發明上述實施例的大型電動車輛轉向控制方法，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述車速是通過ABS采集的。

進一步地，所述車速是通過驅動電機轉速、傳動比和輪胎半徑計算得到的。

進一步地，所述方向盤的轉角信息是通過轉角傳感器采集的。

為了實現上述目的，本發明的第二方面的實施例公開了一種大型電動車輛轉向控制系統，車速信息獲取模塊，用于獲取車輛的車速信息；方向盤轉角信息獲取模塊，用于獲取方向盤的轉角信息；需求轉速計算模塊，與所述車速信息獲取模塊和所述方向盤信息獲取模塊連接，用于根據所述車速信息和所述方 向盤的轉角信息計算轉速電機的需求轉速；以及轉速電機調節模塊，用于根據所述轉速電機的需求轉速調節所述轉速電機的輸出。

根據本發明實施例的大型電動車輛轉向控制系統，根據車速信息和方向盤的轉角信息，計算轉速電機的需求轉速，根據需求轉速對轉速電機進行控制，實現在無需助力的情況下，控制電機在最低能耗的轉速，從而大大節省能量的消耗；方向盤轉向手感好、噪聲低、發熱量小。

另外，根據本發明上述實施例的大型電動車輛轉向控制系統，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述車速信息獲取模塊包括：轉速傳感器，安裝在所述車輛的車輪上，用于獲取車輪的轉速信息；和ABS，與所述轉速傳感器連接，用于將所述車輪的轉速信息發送給所述需求轉速計算模塊；其中，所述需求轉速計算模塊還用于根據所述車輪的轉速信息所述車輛的車速信息。

進一步地，所述車速信息獲取模塊包括：驅動電機轉速采集模塊，用于采集驅動電機的轉速并發送給所述需求轉速計算模塊；傳動比采集模塊，用于采集所述車輛的傳動比；其中，所述需求轉速計算模塊還用于根據所述驅動電機的轉速、傳動比和輪胎半徑計算所述車輛的車速信息。

進一步地，所述方向盤轉角信息獲取模塊包括：轉角控制器，與所述需求轉速計算模塊連接，用于獲取所述方向盤的轉角信息。

進一步地，所述需求轉速計算模塊為整車控制器。

為了實現上述目的，本發明的第三方面的實施例公開了一種車輛，包括上述的大型電動車輛轉向控制系統。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明一個實施例的大型電動車輛轉向控制方法的流程圖；

圖2是本發明一個實施例的大型電動車輛轉向控制系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。

《機動車管理辦法》規定，大型汽車：載重量2噸與2噸以上的各種汽車。

以下結合附圖描述根據本發明實施例的大型電動車輛轉向控制方法。

請參考圖1，大型電動車輛轉向控制方法包括以下步驟：

獲取車輛的車速信息。

在本發明的一個實施例中，車速信息是通過ABS采集的。

具體地，在車輛的車輪上安裝有轉速傳感器，ABS采集轉速傳感器的獲取車輪的轉速信息發送給整車控制器，整車控制器根據車輪的轉速信息計算車輛的車速。

在本發明的一個實施例中，車速信息是通過驅動電機轉速計算得到的。

具體地，整車控制器通過獲取驅動電機的轉速和傳動比，并根據驅動電機的轉速、傳動比和輪胎半徑計算車輛的車速，電機轉速A轉/分鐘,則角速度ω＝A*2π/60(弧度/秒),輪胎半徑R米,傳動比為B，則車輛速度V(千米/小時)＝ω*R*B＝A*2π*B/60*3600/(10^3)。

獲取方向盤的轉角信息。

在本發明的一個實施例中，方向盤的轉角信息是通過轉角傳感器采集的。

根據車速信息和方向盤的轉角信息計算轉向電機的需求轉速。

具體地，車輛的具體結構(元件性能、參數以及機械結構)不同，在不同車速下轉向電機需要對車輛提供相應的動力，車速、方向盤轉角與轉向電機需 求轉速之間的關系是工作人員在車輛出廠前進行相應的試驗得到的。本實施例通過獲取車速信息和轉向信息計算轉向電機應該提供的轉速對車輛啟動時自動控制以提供相應的速度，避免駕駛人員操作不當而浪費能源、對車輛造成不必要的損耗，同時提升了駕駛舒適性。在本發明的一個實施例中，計算轉向電機的需求轉速由整車控制器實現的。

根據需求轉速對轉速電機進行相應的調節。

具體地，整車控制器將轉速電機的需求轉速發送給轉速電機控制模塊，由轉速電機控制模塊對轉速電機的輸出進行調節，實現在無需助力的情況下，控制電機在最低能耗的轉速，從而大大節省能量的消耗。

本發明實施例的大型電動車輛轉向控制方法，根據車速信息和方向盤的轉角信息，計算轉速電機的需求轉速，根據需求轉速對轉速電機進行控制，實現在無需助力的情況下，控制電機在最低能耗的轉速，從而大大節省能量的消耗；方向盤轉向手感好、噪聲地、發熱量小。

以下結合附圖描述根據本發明實施例的大型電動車輛轉向控制系統。

請參考圖2，大型電動車輛轉向控制系統包括：車速信息獲取模塊100、方向盤轉角信息獲取模塊200、需求轉速計算模塊300和轉速電機調節模塊400。

車速信息獲取模塊100，用于獲取車輛的車速信息。

在本發明的一個實施例中，車速信息獲取模塊100包括轉速傳感器和ABS。轉速傳感器安裝在車輛的車輪上，用于獲取車輪的轉速信息。ABS與轉速傳感器連接，用于將車輪的轉速信息發送給需求轉速計算模塊300，需求轉速計算模塊300根據車輪的轉速信息車輛的車速信息。

在本發明的一個實施例中，車速信息獲取模塊100包括驅動電機轉速采集 模塊和傳動比采集模塊，用于采集驅動電機的轉速和車輛的傳動比發送給需求轉速計算模塊300，需求轉速計算模塊300根據驅動電機的轉速、車輛的傳動比和輪胎半徑計算車輛的車速。

具體地，電機轉速A轉/分鐘,則角速度ω＝A*2π/60(弧度/秒),輪胎半徑R米,傳動比為B，則車輛速度V(千米/小時)＝ω*R*B＝A*2π*B/60*3600/(10^3)。

方向盤轉角信息獲取模塊200用于獲取方向盤的轉角信息。

在本發明的一個實施例中，方向盤轉角信息獲取模塊200包括轉角控制器，轉角控制器與需求轉速計算模塊300連接，通過轉角控制器獲取方向盤的轉角信息并傳遞給需求計算模塊300，由需求計算模塊300計算方向盤的轉角。

需求計算模塊300，與車速信息獲取模塊100和方向盤信息獲取模塊200連接，用于根據車速信息和方向盤的轉角信息計算轉速電機的需求轉速。

具體地，車輛的具體結構(元件性能、參數以及機械結構)不同，在不同車速下轉向電機需要對車輛提供相應的動力，車速、方向盤轉角與轉向電機需求轉速之間的關系是工作人員在車輛出廠前進行相應的試驗得到的。本實施例通過獲取車速信息和轉向信息計算轉向電機應該提供的轉速對車輛啟動時自動控制以提供相應的速度，避免駕駛人員操作不當而浪費能源、對車輛造成不必要的損耗，同時提升了駕駛舒適性。

在本發明的一個實施例中，需求計算模塊300為整車控制器，由整車控制器實現轉速電機的需求轉速的計算。

轉速電機調節模塊400，用于根據轉速電機需求轉速調節所述轉速電機的輸出。

具體地，整車控制器將轉速電機的需求轉速發送給轉速電機控制模塊，由 轉速電機控制模塊對轉速電機的輸出進行調節，實現在無需助力的情況下，控制電機在最低能耗的轉速，從而大大節省能量的消耗。

本發明還公開了一種車輛，包括上述實施例的大型電動車輛轉向控制系統。

另外，本發明實施例的大型電動車輛轉向控制方法、控制系統及車輛的其它構成以及作用對于本領域的技術人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同限定。