一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统及方法。所述电子控制系统包括：直线电磁铁、柴油机运行参数采集器、AMT控制器、车辆行驶信息传感器、上位机、整车控制器和电控单元。本发明专利技术可实现柴油机的数字调速，在履带式无人驾驶车辆的不同工况下实现了发动机的匹配优化控制，从而在车辆直驶达到了更高的速度跟随精度；在换挡过程减小了离合器磨损；在转向过程提供了足够的功率。

An electronic control system and method for a caterpillar unmanned vehicle diesel engine

The invention relates to an electronic control system and method for a crawler type unmanned vehicle diesel engine. The electronic control system includes a linear electromagnet, a diesel engine operation parameter collector, a AMT controller, a vehicle running information sensor, a host computer, a vehicle controller and an electronic control unit. The invention can realize digital speed control of diesel engine under different working conditions, tracked the unmanned vehicle to achieve optimal matching control of the engine, so as to achieve a higher speed tracking accuracy in vehicle straight; in shifting process reduces the abrasion of the clutch in the power steering process; and provided enough.

【技术实现步骤摘要】
一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统及方法
本专利技术涉及无人驾驶
，尤其是一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统及方法。
技术介绍
无人驾驶技术作为当今无人车的前沿技术受到了各国学者的广泛关注。基于重型履带车辆装备的无人驾驶改造成为目前的热点。其中履带车辆的运动控制是导航控制体系结构中操纵控制层的关键技术，而柴油机的控制是该层的必要研究内容。目前柴油机的线控主要关注在柴油机本身单方面性能的提升，没有将整车作为一个整体考量，导致在无人驾驶过程中，柴油机与变速箱匹配性能较差，不同工况切换过程没有区分，从而导致无人驾驶车辆动力性不足，可靠性较差。而且原有调速器是驾驶员通过改变油门踏板位置，每一个油门踏板位置对应一定的曲轴转速范围。实际的供油量不是根据油门踏板，而是由调速器根据当前柴油机的负载自动调节。任何油门踏板位置下供油齿杆可由最大位置变到相当于柴油机空转的最小供油位置。调速器轴安装在喷油泵凸轮轴上，与凸轮轴一同作旋转运动，旋转产生离心力，使飞锤向外飞开。飞锤的离心力与转速的平方成正比，所以，转速越高飞锤的离心力也越大。如果利用飞锤的离心力推动调速套筒向调速器后端移动，压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统，其特征在于，包括：直线电磁铁、柴油机运行参数采集器、AMT控制器、车辆行驶信息采集器、上位机、整车控制器和电控单元；所述柴油机运行参数采集器向所述电控单元发送采集的柴油机运行过程参数信息；所述AMT控制器向所述电控单元发送AMT信息；所述车辆行驶信息采集器采集车辆行驶参数信息，并发送至电控单元；所述上位机向所述整车控制器输出规划参数；所述整车控制器将所述规划参数处理后得到车辆的期望车速与期望转角，输送到所述电控单元；所述电控单元通过输入的数据，判断识别当前柴油机的工况，对柴油机转速采用PID增量式闭环控制、对齿杆位置采用积分分离式PID闭环控制后，输出...

【技术特征摘要】
1.一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统，其特征在于，包括：直线电磁铁、柴油机运行参数采集器、AMT控制器、车辆行驶信息采集器、上位机、整车控制器和电控单元；所述柴油机运行参数采集器向所述电控单元发送采集的柴油机运行过程参数信息；所述AMT控制器向所述电控单元发送AMT信息；所述车辆行驶信息采集器采集车辆行驶参数信息，并发送至电控单元；所述上位机向所述整车控制器输出规划参数；所述整车控制器将所述规划参数处理后得到车辆的期望车速与期望转角，输送到所述电控单元；所述电控单元通过输入的数据，判断识别当前柴油机的工况，对柴油机转速采用PID增量式闭环控制、对齿杆位置采用积分分离式PID闭环控制后，输出控制信号控制直线电磁铁推动喷油泵供油齿杆移动，改变直列喷油泵供油量从而改变柴油机的转速和输出功率。2.根据权利要求1所述的电子控制系统，其特征在于，所述柴油机运行参数采集器包括电磁式转速传感器、冷却水温传感器、机油压力传感器、供油齿杆位移传感器，转速处理电路、信号调理电路和单片机；所述电磁式转速传感器，采集离合器主动盘触发轮与传感器之间的间隙周期性变化，得到近似正弦波的电压信号，输出到所述转速处理电路；所述转速处理电路将电磁式转速传感器的电压信号处理为标准的方波信号，输出至单片机；所述冷却水温传感器采集柴油机冷却水的水温信号；所述机油压力传感器采集机油压力信号；所述供油齿杆位移传感器采集供油齿杆位移量信号；所述信号调理电路将所述水温、机油压力和供油齿杆位移量信号转为直流电压信号，经过二阶有源滤波器滤波后，输出到单片机；所述单片机接收到标准方波信号后，对信号跳变周期进行计算得到转速数字信号；接收到滤波后的水温、油压、供油齿杆位移的直流电压信号，进行A/D变换，得到所述冷却水温、机油压力、供油齿杆位移的数字信号；所述单片机将数字化的所述水温、机油压力、供油齿杆位移量和转速信号输出到所述电控单元。3.根据权利要求1所述的电子控制系统，其特征在于，所述车辆行驶信息传感器为惯性导航系统；所述惯性导航系统提供包括车体姿态角、车辆速度、车辆航向的行驶参数，在复杂路况行驶中通过对所述行驶参数进行卡尔曼滤波状态估计，平滑所述行驶参数。4.一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据获取的车辆的实时数据对柴油机的工况进行自主识别和工况转换控制；步骤S2、根据自主识别的柴油机工作模式，控制柴油机工作；步骤S3、当电控单元检测到柴油机速度超过最高空转转速，或者水温、油压超过报警限，或者上位机发送紧急停车控制时，电控单元发出指令使柴油机立刻进行紧急停车控制。5.根据权利要求4所述的电子控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S101、根据获取的柴油机转速和油压信号进行停车状态判定：当转速数值在30rpm/min以下，且油压在1Mpa以下时，判断柴油机处于停车状态；步骤S102、判定是否允许柴油机起动：柴油机处于停车模式状态时，电控单元查询获取的AMT信息中的当前档位信息，若当前档位信息为非空档，则起动允许标志位为0X00，若当前档位信息为空档，则起动允许标志位为0X01；所述电控单元定时读取上位机下发的柴油机起动指令，若判断柴油机起动指令为0X00，则继续维持柴油机停车；若判断柴油机起动指令为0X01后，则实现柴油机停车模式到柴油机起动控制模式的跳转；步骤S103、判定允许起动后，柴油机进入起动模式：首先所述电控单元控制所述起动电机继电器接通，启动起动电机，所述起动电机拖动柴油机，当检测到柴油机转速大于一个设定最低转速100rpm后，且齿杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧岩，王灿宇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11