[發(fā)明專利]一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210075787.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102628748A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范晶晶;王磊;葉輝;馬士奔;陳晚如;喬峻;韓雪峰;黃冠富;邢杰;葉輝萍;郭珊;肖磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)北方車輛研究所
• 主分類號(hào): G01M17/007
• 分類號(hào): G01M17/007
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置。

背景技術(shù)

車輛動(dòng)力學(xué)控制是在全工況下監(jiān)控車輛的運(yùn)行狀態(tài)，改善車輛的動(dòng)力學(xué)性能，其中車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的觀測(cè)是其中的重要部分。車輛的狀態(tài)是車輛動(dòng)力學(xué)控制的目標(biāo)，可用于開(kāi)發(fā)車輛的驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)、主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等，提高車輛的動(dòng)力學(xué)性能。

通用汽車公司在2005年申請(qǐng)了一個(gè)專利號(hào)為ZL?200580018344.4、名稱為：“一種實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)性能估計(jì)系統(tǒng)”的發(fā)明，披露了一種車輛動(dòng)力學(xué)性能估計(jì)系統(tǒng)，采用車輛參數(shù)估計(jì)器、車輛狀況監(jiān)測(cè)器和充足轉(zhuǎn)向輸入監(jiān)測(cè)器，用于以實(shí)時(shí)方式估計(jì)車輛的轉(zhuǎn)向不足系數(shù)、前轉(zhuǎn)彎柔性和后轉(zhuǎn)彎柔性，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是針對(duì)傳統(tǒng)車輛，采集轉(zhuǎn)向角信號(hào)、橫向加速度信號(hào)、車速信號(hào)等，采用線性參數(shù)估計(jì)算法來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)向不足系數(shù)、前轉(zhuǎn)彎柔性和后轉(zhuǎn)彎柔性。但是該系統(tǒng)只適用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，不適用于四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置，可為車輛動(dòng)力學(xué)控制提供可靠的參考信號(hào)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置，其改進(jìn)之處在于，其包括：模擬量采集單元、CAN總線通信單元、傳感器系統(tǒng)和實(shí)時(shí)計(jì)算單元；所述模擬量采集單元將所述傳感器系統(tǒng)采集的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后傳遞到所述實(shí)時(shí)計(jì)算單元；所述CAN總線通信單元將采集的電動(dòng)汽車四車輪轉(zhuǎn)速信息傳遞到所述實(shí)時(shí)計(jì)算單元。

本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述模擬量采集單元包括：濾波電路和與其連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述CAN總線通信單元包括：CAN收發(fā)器和與其連接的CAN控制器。

本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、所述CAN控制器和所述實(shí)時(shí)計(jì)算單元組成信號(hào)處理器。

本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，所述信號(hào)處理器為16位單片機(jī)，采用Freescale公司的型號(hào)為MC9S12DP512的產(chǎn)品。

本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，所述觀測(cè)裝置設(shè)置有與所述信號(hào)處理器連接的存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，所述存儲(chǔ)單元為SD卡。

本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案中，所述傳感器系統(tǒng)包括速度傳感器模塊和與其并列設(shè)置的溫度傳感器。

本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案中，所述速度傳感器模塊包括：并列設(shè)置的加速度傳感器和角速度傳感器；所述加速度傳感器采用壓阻硅加速度計(jì)，所述角速度傳感器采用角速度陀螺。

本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案中，所述觀測(cè)裝置包括設(shè)置所述加速度傳感器和所述角速度傳感器的安裝定位單元。

本發(fā)明提供的第九優(yōu)選技術(shù)方案中，所述安裝定位單元為可拆卸籠形空間支架，其包括加速度傳感器安裝定位框架和角速度傳感器安裝定位框架。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的一種四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置，適用于四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，且設(shè)置有相應(yīng)的信息存儲(chǔ)單元，可以對(duì)采集的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，并可為車輛動(dòng)力學(xué)控制提供可靠的參考信號(hào)，且速度傳感器安裝定位框架通過(guò)去除多余的材料而減輕了觀測(cè)裝置的重量，還利用規(guī)劃風(fēng)道傳導(dǎo)、發(fā)散熱量。

附圖說(shuō)明

圖1為四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為加速度傳感器安裝定位框架的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為角速度傳感器安裝定位框架結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)觀測(cè)裝置包括信號(hào)處理器、安裝定位單元和傳感器系統(tǒng)。

信號(hào)處理器用于采集傳感器系統(tǒng)信號(hào)，并實(shí)時(shí)計(jì)算車輛狀態(tài)，存儲(chǔ)行駛信息，包括計(jì)算單元、8路模擬信號(hào)采集單元、2路CAN總線通訊單元和存儲(chǔ)單元。計(jì)算單元采用16位單片機(jī)，計(jì)算實(shí)時(shí)車速、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角、里程、單次行駛里程、最高車速、單次行駛最高車速、最大橫擺角速度和單次行駛最大橫擺角速度。模擬信號(hào)采集單元由濾波電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成，濾波電路為阻容濾波電路，模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成在單片機(jī)芯片中。CAN總線通訊單元由CAN收發(fā)器和CAN控制器組成，CAN控制器集成在單片機(jī)芯片中。存儲(chǔ)單元采用安全數(shù)碼(SD)卡，記錄里程、單次行駛里程、最高車速、單次行駛最高車速、最大橫擺角速度、單次行駛最大橫擺角速度信息、最大質(zhì)心側(cè)偏角、單次行駛最大質(zhì)心側(cè)偏角和故障信息。