智能车辆、智能半挂车的控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种智能半挂车的控制系统，包括：分布式地与所述半挂车本体的至少一个车轮驱动轴上的一一对应设置地机电能量转换模块，具有驱动状态和发电状态两种工作模式；储能模块，与机电能量转换模块连接；传感器模块，用于侦测半挂车本体的运行参数信息；控制模块，根据传感器模块获得的半挂车本体的运行参数信息，控制储能模块的充电与放电状态之间的切换，以及控制机电能量转换模块对应的在驱动状态与发电状态之间的切换。本发明专利技术还提供一种智能车辆以及智能半挂车的控制系统的控制方法。本发明专利技术通过提前预知智能半挂车的行驶状态及路况环境信息，实现能量优化分配，有效提高智能半挂车能量利用率。

Control system and control method of intelligent vehicle and intelligent semitrailer

The invention discloses a control system for an intelligent semitrailer, which consists of an electromechanical energy conversion module corresponding to a one-to-one corresponding setting on at least one wheel drive shaft of the semi trailer body, which has two working modes of driving state and generating state; the energy storage module is connected with the electromechanical energy conversion module; the sensor is connected with the energy conversion module; The module is used to detect the running parameter information of the semitrailer body; the control module, according to the running parameter information of the semi trailer body obtained by the sensor module, controls the switching between the charge and discharge state of the energy storage module, and controls the switching between the drive state and the generation state corresponding to the electromechanical energy conversion module. The invention also provides a control method for the intelligent vehicle and the control system of the intelligent semi-trailer. The invention realizes the optimal distribution of energy by predicting the driving state and road condition information of the intelligent semitrailer in advance, and effectively improves the energy utilization rate of the intelligent semitrailer.

【技术实现步骤摘要】
智能车辆、智能半挂车的控制系统及其控制方法
本专利技术涉及智能车辆领域，尤其涉及智能车辆、智能半挂车的控制系统及其控制方法。
技术介绍
目前，在交通运输中，为了增强牵引车头的作业能力，通常会采用半挂车本体结构，即在运输过程中，将半挂车本体挂接在牵引车头上，利用半挂车本体的货箱完成货物运输。然而，在现有技术中，由于半挂式大型货车的半挂车本体部分没有动力，并且通常无法对货运车的半挂车本体部分实现智能控制半挂车本体以及感应监测车辆运行的外部环境。在行驶过程中，货运车遇到急转弯、爬坡等情况时，货运车容易因为半挂车本体较长，刹车减速不易控制，容易出现翻车、追尾或者占用其他车辆的车道，造成交通事故的问题；同时，在现有技术中，货运车无法将运行过程中产生的机械能、动能等形式的能量有效地转换成电能，降低了车辆的性能和能量利用率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种智能车辆、智能半挂车的控制系统及其控制方法，旨在解决优化智能半挂车的结构以及能量利用率的问题。为实现上述目的，本专利技术一种智能半挂车的控制系统，所述智能半挂车包括半挂车本体，设置于半挂车本上的至少一个车轮以及与所述车轮一一对应的车轮驱动轴，智能半挂车的控制系统包括：分布式地与所述半挂车本体的车轮驱动轴一一对应设置地至少一个机电能量转换模块，其中，所述机电能量转换模块在驱动状态下对所述车轮驱动轴进行驱动输出，所述机电能量转换模块在发电状态下，受所述车轮驱动轴的带动，将车轮驱动轴的机械能转换为电能；储能模块，与所述机电能量转换模块电连接，用于向所述机电能量转换模块输出电能以及接收所述机电能量转换模块在发电状态下输出的电能并储存；传感器模块，用于侦测所述半挂车本体的运行参数信息；控制模块，与所述传感器模块、储能模块以及所述机电能量转换模块连接，用于根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息，发送相应的指令至所述机电能量转换模块，以控制所述储能模块的充电与放电状态之间的切换以及控制所述机电能量转换模块对应的在驱动状态与发电状态之间的切换。优选地，所述传感器模块包括以下传感器中的至少一个：环境感知传感器、刹车片温度传感器、高度仪、气压计、车载雷达测速仪、距离传感器、加速度传感器、GPS定位器、车轮转速传感器以及制动踏板行程传感器。本专利技术还提供一种用于上述任一项所述智能半挂车的控制系统的控制方法，包括步骤：获取所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息；根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息，判断所述半挂车本体状态是处于预设的能量回收状态或者是预设的驱动状态；在所述半挂车本体处于预设的能量回收状态时，所述控制模块控制储能模块切换为充电状态，以及控制所述机电能量转换模块切换为发电状态；在所述半挂车本体处于预设的驱动状态时，所述控制模块控制储能模块切换为放电状态，以及控制所述机电能量转换模块切换为驱动状态。优选地，所述半挂车本体的运行参数信息包括以下参数信息中的至少一个：所述半挂车本体与预设道路参照物之间的距离信息、所述半挂车本体与前车或者后车之间的实时距离信息、所述半挂车本体的行驶车速信息、当前道路弯曲度信息、当前道路坡度信息、当前车辆高度信息、所述半挂车本体的加速度信息、公路限速标志信息、刹车片的温度信息、以及交通灯的颜色信息；所述预设的能量回收状态包括以下条件中的至少一种：刹车状态，当前道路坡度信息为下坡、所述道路弯曲度大于预设的曲率、所述半挂车本体的当前行驶车速大于预设的车速或者大于公路限速标志的限定车速值、所述半挂车本体与道路参照物之间的距离小于预设的距离值、所述半挂车本体与前车或者后车之间的距离小于预设的距离值；所述刹车温度大于预设的温度值、所述交通灯的颜色信息为红色且所述半挂车本体与所述交通灯的距离小于预设的距离值；所述预设的驱动状态包括以下条件中的至少一种：所述半挂车本体为起步状态，当前道路坡度信息为上坡，所述半挂车本体的加速度为正值，所述道路弯曲度小于预设的曲率、所述半挂车本体的当前行驶车速小于预设的车速或者小于公路限速标志的限定车速值、所述半挂车本体与道路参照物之间的距离大于预设的距离值、所述半挂车本体与前车或者后车之间的距离大于预设的距离值；所述交通灯的颜色信息为绿色且所述半挂车本体与所述交通灯的距离大于预设的距离值。优选地，还包括步骤：根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的位置信息以及当前道路坡度信息，或者根据获得的所述挂车车体的当前车辆高度信息，判断所述半挂车本体是否处于上坡状态；在所述半挂车本体处于上坡状态时，根据所述当前道路坡度信息以及当前车辆高度信息计算所述半挂车本体上坡时的势能变化是否大于预设阈值；在所述半挂车本体上坡时的势能变化大于预设阈值时，确定所述储能模块的放电比例，为所述半挂车本体后续在下坡时所述储能模块的充电做准备。优选地，还包括步骤：根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的位置信息以及当前道路坡度信息，或者根据获得的所述挂车车体的当前车辆高度信息，判断所述半挂车本体是否处于下坡状态；在所述半挂车本体处于下坡状态时，获取所述传感器模块获得的所述当前道路坡度信息和所述刹车片的温度信息，以及所述储能模块的剩余电量，确定半挂车本体的原车刹车方式与所述机电能量转换模块切换至充电状态的减速方式之间交替使用的间隔。优选地，所述根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的位置信息、当前道路坡度信息以及当前车辆高度信息，判断所述半挂车本体是否处于下坡状态的步骤之后，还包括：在所述半挂车本体处于下坡状态时，判断所述刹车片的温度是否大于预设温度以及储能模块的剩余电量是否小于预设电量；在所述刹车片的温度大于预设温度以及储能模块的剩余电量小于预设电量时，控制所述机电能量转换模块切换为充电状态；在所述刹车片的温度小于预设温度以及所述储能模块的剩余电量大于预设定量，控制所述半挂车本体启用原车刹车。优选地，所述半挂车上还设有通信模块，用于与外部监控中心或者周围车辆之间通信连接，所述控制方法还包括：根据通信模块获取到的路况信息以及所述传感器模块获取的所述半挂车车体的运行参数信息，对所述半挂车本体在接下来的预设时间内的行驶状态以及路况环境信息进行预测，并根据所述预测结果对所述半挂车本体在接下来的预设时间内的能量回收状态或者预设的驱动状态进行控制。优选地，所述控制方法还包括：根据所述半挂车本体的当前行驶速度和质量，计算所述半挂车本体的当前动能；根据所述半挂车本体的动能以及预设的条件，确定所述机电能量转换模块处于发电状态时的发电功率；或者还包括步骤：根据所述传感器模块获得的当前道路弯曲度信息、和/或所述智能半挂车所对应的牵引车发送的方向盘的转动角度信息以及转向灯信息，确定所述半挂车车体的转弯方向与速度；根据确定的所述半挂车车体的转弯方向与速度，控制不同的所述车轮的车轮驱动轴对应的所述机电能量转换模块的驱动输出功率。本专利技术还提供一种智能车辆，包括牵引车头以及半挂车，所述半挂车包括车体以及如上述任一项所述的智能半挂车的控制系统。在本专利技术提供的智能半挂车的控制系统和控制方法，简单易实行，可以根据所述传感器模块获取的半挂车本体的运行参数信息，控制所述机电能量模块在驱动状态和发电状态之间进行切换，以提高能量利用率，同时，还可以根据所述传感器模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能半挂车的控制系统，所述智能半挂车包括半挂车本体，设置于半挂车本体上的至少一个车轮以及与所述车轮一一对应的车轮驱动轴，其特征在于，智能半挂车的控制系统包括：分布式地与所述半挂车本体的车轮驱动轴一一对应设置地至少一个机电能量转换模块，其中，所述机电能量转换模块在驱动状态下对所述车轮驱动轴进行驱动输出，所述机电能量转换模块在发电状态下，受所述车轮驱动轴的带动，将车轮驱动轴的机械能转换为电能；储能模块，与所述机电能量转换模块电连接，用于向所述机电能量转换模块输出电能以及接收所述机电能量转换模块在发电状态下输出的电能并储存；传感器模块，用于侦测所述半挂车本体的运行参数信息；控制模块，与所述传感器模块、储能模块以及所述机电能量转换模块连接，用于根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息，发送相应的指令至所述机电能量转换模块，以控制所述储能模块的充电与放电状态之间的切换以及控制所述机电能量转换模块对应的在驱动状态与发电状态之间的切换。

【技术特征摘要】
1.一种智能半挂车的控制系统，所述智能半挂车包括半挂车本体，设置于半挂车本体上的至少一个车轮以及与所述车轮一一对应的车轮驱动轴，其特征在于，智能半挂车的控制系统包括：分布式地与所述半挂车本体的车轮驱动轴一一对应设置地至少一个机电能量转换模块，其中，所述机电能量转换模块在驱动状态下对所述车轮驱动轴进行驱动输出，所述机电能量转换模块在发电状态下，受所述车轮驱动轴的带动，将车轮驱动轴的机械能转换为电能；储能模块，与所述机电能量转换模块电连接，用于向所述机电能量转换模块输出电能以及接收所述机电能量转换模块在发电状态下输出的电能并储存；传感器模块，用于侦测所述半挂车本体的运行参数信息；控制模块，与所述传感器模块、储能模块以及所述机电能量转换模块连接，用于根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息，发送相应的指令至所述机电能量转换模块，以控制所述储能模块的充电与放电状态之间的切换以及控制所述机电能量转换模块对应的在驱动状态与发电状态之间的切换。2.如权利要求1所述的智能半挂车的控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括以下传感器中的至少一个：环境感知传感器、刹车片温度传感器、高度仪、气压计、车载雷达测速仪、距离传感器、加速度传感器、GPS定位器、车轮转速传感器、以及制动踏板行程传感器。3.一种用于权利要求1-2中任一项所述智能半挂车的控制系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：获取所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息；根据所述传感器模块获得的所述半挂车本体的运行参数信息，判断所述半挂车本体状态是处于预设的能量回收状态或者是预设的驱动状态；在所述半挂车本体处于预设的能量回收状态时，所述控制模块控制储能模块切换为充电状态，以及控制所述机电能量转换模块切换为发电状态；在所述半挂车本体处于预设的驱动状态时，所述控制模块控制储能模块切换为放电状态，以及控制所述机电能量转换模块切换为驱动状态。4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述半挂车本体的运行参数信息包括以下参数信息中的至少一个：所述半挂车本体与预设道路参照物之间的距离信息、所述半挂车本体与前车或者后车之间的实时距离信息、所述半挂车本体的行驶车速信息、当前道路弯曲度信息、当前道路坡度信息、当前车辆高度信息、所述半挂车本体的加速度信息、公路限速标志信息、刹车片的温度信息、以及交通灯的颜色信息；所述预设的能量回收状态包括以下条件中的至少一种：刹车状态，当前道路坡度信息为下坡、所述道路弯曲度大于预设的曲率、所述半挂车本体的当前行驶车速大于预设的车速或者大于公路限速标志的限定车速值、所述半挂车本体与道路参照物之间的距离小于预设的距离值、所述半挂车本体与前车或者后车之间的距离小于预设的距离值；所述刹车温度大于预设的温度值、所述交通灯的颜色信息为红色且所述半挂车本体与所述交通灯的距离小于预设的距离值；所述预设的驱动状态包括以下条件中的至少一种：所述半挂车本体为起步状态，当前道路坡度信息为上坡，所述半挂车本体的加速度为正值，所述道路弯曲度小于预设的曲率、所述半挂车本体的当前行驶车速小于预设的车速或者小于公路限速标志的限定车速值、所述半挂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马潍，
申请(专利权)人：长沙智能驾驶研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43