一种电动汽车电子差速器制造技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车电子差速器，用在双电机后驱电动汽车上，包括整车控制器以及分别与整车控制器连接的左右驱动轮转速控制器、方向盘转角传感器、左右驱动轮转速传感器和加速踏板传感器，整车控制器包括用于判定是否处于刹车状态的判断刹车模块、用于判定是否处于转弯状态的判断转弯模块、预设有速度方程模型的差速控制模块和用于判定车速传感器是否故障的判断车速传感器是否故障模块，各传感器采集的数据输入整车控制器，由速度方程模型计算后通过左右驱动轮转速控制器分配左右驱动轮的转速。该电子差速器可以使车辆脱困能力得到大幅度提升，减少了传动系统的零部件，提高了汽车的传动效率。

An electronic differential for electric vehicle

The present invention relates to an electronic differential for electric vehicle, which is used in a dual-motor rear-drive electric vehicle, including a vehicle controller, a left and right drive wheel speed controller, a steering wheel angle sensor, a left and right drive wheel speed sensor and an acceleration pedal sensor connected with the vehicle controller respectively. The vehicle controller includes a judgment device. Determining whether the brake is in the brake state, judging whether the brake is in the turning state, judging whether the turning is in the turning state, the differential control module preset with the speed equation model, and the judging whether the speed sensor is faulty for judging whether the speed sensor is faulty, the data collected by each sensor is input to the vehicle controller. After calculating the speed equation model, the speed of the left and right driving wheels is distributed by the left and right driving wheel speed controller. The electronic differential can greatly improve the vehicle's ability to get out of trouble, reduce the parts of the transmission system, and improve the transmission efficiency of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电子差速器
本专利技术属于电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车电子差速器。
技术介绍
汽车行驶时，为了完成转弯，需要内侧车轮转弯半径小于外侧车轮转弯半径，因而需要内侧车轮转速低于外侧车轮转速。如果后轮轴做成一个整体，则两驱动轮势必具有相同的角速度，但是由于其运行的轨迹长度是不同的，则必然会导致某一侧驱动轮出现滑转或滑移现象，不但会使轮胎磨损过早、增加汽车的能源消耗，还容易使汽车在转向时失去抗侧滑之能力，继而一个轮胎将发生打滑现象，从而造成操纵性变差、稳定性变坏的结果。为了解决上述问题，人们设计了差速器。差速器分为电子差速器和机械差速器，机械差速器的特点是无论车辆是转弯行驶还是直线行驶，两侧的车轮转速之和是差速器壳转速的两倍，这样可以使车辆正常转弯，但是当车辆的一个驱动轮陷入到泥潭中而发生空转时，另外一个未陷入泥潭的驱动轮将会失去动力，而目前的电子差速器实质上是电子差速锁(英文全称为ElectronicDifferentialSystem)，它是ABS的一种扩展功能，当驱动轮陷泥潭而发生空转时，通过对空转车轮进行制动，来间接提高另一侧车轮的附着力，但是这办法不能做到精确控制，会损失大量动力，因此脱困相应慢，脱困效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车电子差速器，该电子差速器可以直接分配左右驱动轮的转速，使车辆脱困能力得到大幅度提升，减少了传动系统的零部件，提高了汽车的传动效率。本专利技术采用的技术方案是：一种电动汽车电子差速器，用在双电机后驱电动汽车上，包括整车控制器以及分别与整车控制器连接的左右驱动轮转速控制器、方向盘转角传感器、左右驱动轮转速传感器和加速踏板传感器，整车控制器包括用于判定是否处于刹车状态的判断刹车模块、用于判定是否处于转弯状态的判断转弯模块、预设有速度方程模型的差速控制模块和用于判定车速传感器是否故障的判断车速传感器是否故障模块，各传感器采集的数据输入整车控制器，由速度方程模型计算后通过左右驱动轮转速控制器分配左右驱动轮的转速。进一步地，电动汽车电子差速器的工作方法包括步骤：s1、通过方向盘转角传感器采集方向盘转角值从而得到车辆转角值，通过加速踏板传感器采集加速踏板值，通过左右驱动轮转速传感器采集左右驱动轮转速值，之后各数据上传至判断刹车模块；S2、在判断刹车模块中，若加速踏板值为0，则判定车辆处于刹车状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则各数据上传至判断转弯模块；S3、在判断转弯模块中，若车辆转角值为0，则判定车辆处于直行状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则判定车辆处于转弯状态，各数据上传至差速控制模块；S4、在差速控制模块中，任意一个驱动轮的转速值输入速度方程模型后得到另一个驱动轮的转速控制值，转速控制值上传至相应的驱动轮转速控制器，相应的驱动轮转速控制器将相应的驱动轮转速调整至转速控制值，之后各数据上传至判断车速传感器是否故障模块；S5、在判断车速传感器是否故障模块中，若判定车速传感器没有故障，则重复S1至S5，否则中断程序。进一步地，在S4中，速度方程模型为：其中，ω内是内驱动轮转速、ω外是外驱动轮转速、L是车轮轴距、δ是车辆转角、D是后轮轮距。进一步地，速度方程模型基于Ackerman模型建立，由Ackerman模型可知，r内＝r外(5).其中，R是后轴中心点转向半径、V内是内驱动轮轴心速度、V外是外驱动轮轴心速度、r内是内驱动轮半径、r外是外驱动轮半径、ω0是车辆转弯时角速度；由式(2)至(5)得到式(1)。进一步地，电动汽车电子差速器基于单片机且通过CAN总线进行数据传输和通信。进一步地，整车控制器与显示屏连接，显示屏能够显示电动汽车电子差速器的输入数据和输出数据。进一步地，显示屏兼容5V和3.3V电压输入。进一步地，显示屏为彩色液晶显示屏。本专利技术的有益效果是：该电子差速器可以直接分配左右驱动轮的转速，从而使车辆脱困能力得到大幅度提升，不仅能做到驱动轮精确快速控制，还不会限制损耗车辆发动机动力；该电子差速器可以使得汽车的传动结构被大大简化，很大程度上减少了传动系统的零部件，提高了汽车的传动效率，实现节能减排的目的。附图说明图1是本专利技术中电动汽车电子差速器的原理图。图2是本专利技术中电动汽车电子差速器的工作流程图。图3是Ackerman模型示意图。图4是本专利技术中电动汽车电子差速器的电源电路原理图。图5是本专利技术中电动汽车电子差速器的复位电路和BDM电路原理图。图6是本专利技术中电动汽车电子差速器的A/D转换电路原理图。图7是本专利技术中电动汽车电子差速器的显示屏电路原理图。图8是本专利技术中电动汽车电子差速器的CAN总线接口电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。一种电动汽车电子差速器，用在双电机后驱电动汽车上，包括整车控制器以及分别与整车控制器连接的左右驱动轮转速控制器、方向盘转角传感器、左右驱动轮转速传感器和加速踏板传感器，整车控制器包括用于判定是否处于刹车状态的判断刹车模块、用于判定是否处于转弯状态的判断转弯模块、预设有速度方程模型的差速控制模块和用于判定车速传感器是否故障的判断车速传感器是否故障模块，各传感器采集的数据输入整车控制器，由速度方程模型计算后通过左右驱动轮转速控制器分配左右驱动轮的转速。如图1所示，该电子差速器可以直接分配左右驱动轮的转速，从而使车辆脱困能力得到大幅度提升，不仅能做到驱动轮精确快速控制，还不会限制损耗车辆发动机动力；该电子差速器可以使得汽车的传动结构被大大简化，很大程度上减少了传动系统的零部件，提高了汽车的传动效率，实现节能减排的目的。如图2所示，在本实施例中，电动汽车电子差速器的工作方法包括步骤：s1、通过方向盘转角传感器采集方向盘转角值从而得到车辆转角值，通过加速踏板传感器采集加速踏板值，通过左右驱动轮转速传感器采集左右驱动轮转速值，之后各数据上传至判断刹车模块。S2、在判断刹车模块中，若加速踏板值为0，则判定车辆处于刹车状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则各数据上传至判断转弯模块。S3、在判断转弯模块中，若车辆转角值为0，则判定车辆处于直行状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则判定车辆处于转弯状态，各数据上传至差速控制模块。S4、在差速控制模块中，任意一个驱动轮的转速值输入速度方程模型后得到另一个驱动轮的转速控制值，转速控制值上传至相应的驱动轮转速控制器，相应的驱动轮转速控制器将相应的驱动轮转速调整至转速控制值，之后各数据上传至判断车速传感器是否故障模块。速度方程模型为：其中，ω内是内驱动轮转速、ω外是外驱动轮转速、L是车轮轴距、δ是车辆转角、D是后轮轮距。如图3所示，速度方程模型基于Ackerman模型建立，O点是汽车转弯时的速度瞬心，由Ackerman模型可知，r内＝r外(5).由式(2)至(5)得到式(1)，其中，R是后轴中心点转向半径、V内是内驱动轮轴心速度、V外是外驱动轮轴心速度、r内是内驱动轮半径、r外是外驱动轮半径、ω0是车辆转弯时角速度。S5、在判断车速传感器是否故障模块中，若判定车速传感器没有故障，则重复S1至S5，否则中断程序。在本实施例中，电动汽车电子差速器基于单片机且通过CAN总线进行数据传输和通信。基于单片机的电动汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车电子差速器，其特征在于：用在双电机后驱电动汽车上，包括整车控制器以及分别与整车控制器连接的左右驱动轮转速控制器、方向盘转角传感器、左右驱动轮转速传感器和加速踏板传感器，整车控制器包括用于判定是否处于刹车状态的判断刹车模块、用于判定是否处于转弯状态的判断转弯模块、预设有速度方程模型的差速控制模块和用于判定车速传感器是否故障的判断车速传感器是否故障模块，各传感器采集的数据输入整车控制器，由速度方程模型计算后通过左右驱动轮转速控制器分配左右驱动轮的转速。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电子差速器，其特征在于：用在双电机后驱电动汽车上，包括整车控制器以及分别与整车控制器连接的左右驱动轮转速控制器、方向盘转角传感器、左右驱动轮转速传感器和加速踏板传感器，整车控制器包括用于判定是否处于刹车状态的判断刹车模块、用于判定是否处于转弯状态的判断转弯模块、预设有速度方程模型的差速控制模块和用于判定车速传感器是否故障的判断车速传感器是否故障模块，各传感器采集的数据输入整车控制器，由速度方程模型计算后通过左右驱动轮转速控制器分配左右驱动轮的转速。2.如权利要求1所述的电动汽车电子差速器，其特征在于：电动汽车电子差速器的工作方法包括步骤，S1、通过方向盘转角传感器采集方向盘转角值从而得到车辆转角值，通过加速踏板传感器采集加速踏板值，通过左右驱动轮转速传感器采集左右驱动轮转速值，之后各数据上传至判断刹车模块；S2、在判断刹车模块中，若加速踏板值为0，则判定车辆处于刹车状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则各数据上传至判断转弯模块；S3、在判断转弯模块中，若车辆转角值为0，则判定车辆处于直行状态，各数据上传至判断车速传感器是否故障模块，否则判定车辆处于转弯状态，各数据上传至差速控制模块；S4、在差速控制模块中，任意一个驱动轮的转速值输入速度方程模型后得到另一个驱动轮的转速控制值，转速控制值上传至...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖金生，王圳，陈明韬，杨天麒，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42