电动汽车自动安全控制系统及其控制方法技术方案

技术编号:3923380 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及的是一种电动汽车自动安全控制系统及其控制方法,适用于电动三轮汽车、以及其它窄体汽车,车身前轮使用一个轮子或两个轮子,车后整体使用两个轮子。在车身(1)和车后整体(2)之间通过左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)以及T形机构(15)连接,方向盘转向机构(7)上安装转向扭矩传感器(6);在车辆(3)前轮上安装了速度传感器(5),此传感器收集车辆的速度;在车身上还安装了惯导传感器(4);速度传感器(5)和转向扭矩传感器(6)通过CAN总线连接到车辆安全控制器(8)的输入端,车辆安全控制器(8)输出端与连接车身(1)与车后整体(2)的左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)相连。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种,适用于电动三轮汽车、以及其它窄体汽车,车身前轮使用一个轮子或两个轮子,车后整体使用两个轮子。车身和车后整体通过一个T形机构以及两个可以自由伸縮的数字液压缸支撑和连接。在前轮安装车辆转向扭矩传感器和速度传感器,安全控制系统电路通过CAN总线收集来自车辆转向扭矩传感器的转向角度信息、速度传感器的速度信息和惯导传感器的各种信息。在车子高速行驶要转弯时,安全控制系统电路把收集的信息经过卡尔曼滤波器算法和其它算法运算分析后,产生一定的系列脉冲信号,脉冲信号控制两个支撑车身的数字液压缸伸縮来使得车体摆动倾斜,改变了车身的重心位置,从而克服转弯离心力保证车子在高速转弯时不至于发生翻车事故。本专利技术属于高安全性新型绿色能源电动汽车领域。
技术介绍
珍惜地球上有限的石油资源,保护人类赖以生存的自然环境,减少温室气体排放量,遏制全球变暖趋势,已经成为世界各国面临的共同课题。要缓解这两个日趋严重的问题,汽车工业必然向着环保、清洁、节能的方向发展,包括发展燃用清洁替代燃料汽车和电动汽车。电动汽车,是全部或部分的以电力来做为驱动系统动力源的汽车,已成为当代汽车发展的主要方向,必然是21世纪最有潜力的交通工具,完全符合能源可持续利用战略,因而随着技术水平的进步,纯电动车拥有着广阔的发展前景。 而随着人们生活水平的提高,越来越多的人拥有了车辆。但是公路和停车场资源是很有限的。而且现有的四轮汽车一般情况下通常只有一个或者两个人坐,浪费的空间很大,能量浪费的也比较厉害。为了提高车辆空间利用率和缓解公路、停车场资源紧张问题,窄体车是个很好的解决方法。窄体车可以设计成一人座或者前后两人座。 窄体三轮汽车,由于其高窄的车身设计,高速行驶转弯时由于离心力的作用,使得其容易发生翻车事故。在安全性的前提下,只能通过降低速度来降低离心力带来的危险。因此,目前市面上的三轮汽车的速度一直是限制其市场发展的一个软肋。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处,提供一种电动汽车自动安全控制系统及其控制方法,通过一个T形机构和两个可以控制伸縮的数字液压缸连接车身和车后整体,在前轮方向控制轴上安装转向扭矩传感器采集转向角度和车轮上安装速度传感器采集速度信息,车身安装惯导传感器。车辆在高速行驶要转弯时,车辆安全控制系统通过处理采集到的转向角度信息和速度信息以及惯导传感器输出信息,通过一定的算法和分析运算,输出一定的系列脉冲信号,脉冲信号驱使支撑车身的两个数字液压缸的做相应的伸縮运动摆动车身,改变车身重心,抵消高速转弯时的离心力作用从而保证车辆不翻车。 转弯时的安全性能是三轮汽车速度限制的重要因素,而安全性的保证是通过离心力的平衡来实现的。因此可通过两轮摩托车的转弯原理来实现三轮汽车的转弯安全性。即4在转弯时,通过三轮汽车车身的倾侧来实现离心力的平衡,达到车辆可以行驶在高速档而又很安全的目的。为此设计了一种通过自动控制车身进行定量的向左或向右摆动使得车辆高速转弯时实现离心力平衡的安全的电动三轮汽车。车辆在前轮安装速度传感器和加速度传感器,而在车辆车身上安装惯导传感器。车辆在高速运行转弯时时间是很快速的,而车辆摆动执行机构是液压系统,液压系统执行起来时需要一定时间的,在这种情况下,这就要求摆动控制系统必须有提前预知车辆运动速度和车身角度信息,才能够有充足的时间使处理器和液压系统进行合适的工作。为了预知车辆运动速度和车身角度,本专利技术采用了卡尔曼滤波器算法进行预测,卡尔曼滤波器的输入信号是惯导系统输出信息、车辆速度传感器输出信息及加速度传感器输出信息。卡尔曼滤波器具有输出车辆当前的、未来的和以前的速度信息和车身角度信息功能。 是采取以下方案实现 电动汽车自动安全控制系统,其特征在于在车身(1)和车后整体(2)之间通过左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)以及T形机构(15)连接,方向盘转向机构(7)上安装转向扭矩传感器(6),此传感器收集车辆转弯信息;在车辆(3)前轮上安装了速度传感器(5),此传感器收集车辆的速度;在车身上还安装了惯导传感器(4),惯导传感器(4)收集车辆的加速度和车辆角度信息;速度传感器(5)和转向扭矩传感器(6)通过CAN总线连接到车辆安全控制器(8)的输入端。车辆安全控制器(8)输出端与连接车身(1)与车后整体(2)的左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)相连,控制左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)。惯导传感器(4)安装在车身上,其信号输入通过CAN总线输入到车辆安全控制系统(8)。 车辆安全控制器(8)收集速度传感器(5)、转向扭矩传感器(6)、惯导传感器(4)测量所得数据信息,经过内部的分析控制运算,车辆安全控制系统(8)输出系列脉冲信号,脉冲信号控制左液压缸(9)和右液压缸(10)做相关的伸縮运动,使得整个电动汽车车身(1)实现在0.5秒时间内向左或向右方向作出一定角度摆动运动,角度摆动为0 45。,车辆可以高速行驶,高速行驶转弯时也是安全的。 所述车辆安全控制器(8)采用以低成本、低功耗和高性能处理能力的中央处理器TMS320LF240x芯片为核心处理器的嵌入式系统,其输入为速度传感器(5)、转向扭矩传感器(6)、惯导传感器(4)输出的信号。 车辆安全控制系统(8)的中央处理器采用市售TMS320LF240x芯片,这是一款低成本、低功耗和高性能处理能力的芯片。其具有灵活的指令集、灵活的内部操作、高速的运算能力、改进的并行结构、有效的成本。车辆安全控制系统(8)的中央处理器和速度传感器(5)、转向扭矩传感器(6)、惯导传感器(4)的连接通过CAN总线接口连接。CAN总线的使用使得传感器可以安装到距离中央处理器比较远的位置。 所述左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)是推动车身运动的执行机构,而T形机构(15)是连接车身(1)和车后整体(2)的结构。 所述T形机构(15)包括与T形结构连接的车身连接杆(1-1)、与T形结构连接的车后整体连接杆(2-l)、车身倾斜中心轴(15-l)、车身重心升降机构(15-2)。车身通过车身倾斜中心轴(15-l)、车身重心升降机构(15-2)连接车后整体。车身通过车身倾斜中心轴(15-1)围绕该轴实现车身的倾斜,同时,车身倾斜时重心的下降通过车身重心升降机构(15-2)来实现。车身重心升降机构(15-2)包括锁紧螺母(15-2-1)、旋转部件(15-2-2)、两轴承(15-2-3)、旋转中心轴(15-2-4)。旋转部件(15-2-2)内部通过两轴承(15_2_3)实现与旋转中心轴(15-2-4)的连接,两轴承(15-2-3)防止旋转部件(15-2-2)的轴向窜动。通过锁紧螺母(15-2-1)锁紧旋转部件(15-2-2)以及与T形结构连接的车后整体连接杆(2-1)。连接旋转部件(15-2-2)的车身倾斜中心轴(15-1)围绕旋转中心轴(15-2-4)旋转,实现车身重心升降机构(15-2)的功能。 车后整体(2)包括车了后两轮(11)、液压系统的液压油箱(13)、溢流阀(14)以及左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)、电动机(16)、电池及控制部件(17)。车后整体(2)重量比较重,底盘比较低,车辆高速行驶时其本身不会因为离心力作用而发生重心偏移很多达到翻车的程度本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电动汽车自动安全控制系统,其特征在于在车身(1)和车后整体(2)之间通过左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)以及T形机构(15)连接,方向盘转向机构(7)上安装转向扭矩传感器(6),此传感器收集车辆转弯信息;在车辆(3)前轮上安装了速度传感器(5),此传感器收集车辆的速度;在车身上还安装了惯导传感器(4),惯导传感器(4)收集车辆的加速度和车辆角度信息;速度传感器(5)和转向扭矩传感器(6)通过CAN总线连接到车辆安全控制器(8)的输入端,车辆安全控制器(8)输出端与连接车身(1)与车后整体(2)的左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10)相连,控制左数字液压缸(9)和右数字液压缸(10);惯导传感器(4)安装在车身上,其信号输入通过CAN总线输入到车辆安全控制系统(8);车辆安全控制器(8)收集速度传感器(5)、转向扭矩传感器(6)、惯导传感器(4)测量所得数据信息,经过内部的分析控制运算,车辆安全控制系统(8)输出系列脉冲信号,脉冲信号控制左液压缸(9)和右液压缸(10)作相关的伸缩运动,使得整个电动汽车车身(1)实现在0.5秒时间内向左或向右方向作出一定角度摆动运动,角度摆动为0~45°,车辆可以高速行驶,高速行驶转弯时也是安全的。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱屺一赵琳赵毅李敏
申请(专利权)人:无锡市亦清轩数码动漫设计有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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