一种差速底盘驱动控制系统及控制方法与流程

    专利查询2026-08-21  10


    本技术涉及车辆控制领域,特别是涉及一种差速底盘驱动控制系统及控制方法。


    背景技术:

    1、汽车转向行驶时,外侧车轮的转弯半径比内侧车轮的转弯半径大,必须利用差速装置调整内、外侧驱动轮的转速,使外侧驱动轮转速大于内侧驱动轮转速。否则,驱动轮会产生滑移从而引起轮胎磨损加剧、转向困难、道路附着性能变差等。

    2、传统的差速底盘驱动控制系统通常使用非线性传感器进行转向控制,这在特殊角度转向时可能导致驾驶者需要施加较大的力矩,影响操作的灵活性和舒适性,且非线性传感器在大角度转向时无法提供精确的转向反馈,导致转向精度下降。

    3、由此可见,如何解决使用非线性传感器进行差速转向控制灵活性低的问题,是本领域人员亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本技术的目的是提供一种差速底盘驱动控制系统及控制方法,解决使用非线性传感器进行差速转向控制灵活性低的问题。

    2、为解决上述技术问题,本技术提供一种差速底盘驱动控制系统,包括:主动转向组件、被动转向组件、驱动控制器;

    3、所述主动转向组件包括:线性电位器式传感器、转向控制杆、转向连杆控制机构;所述被动转向组件包括:两个轮毂电机、两个设置在后轮上方的陀螺仪、平行四边形连杆;所述平行四边形连杆连接两个所述轮毂电机;

    4、当所述转向控制杆转动时,所述转向连杆控制机构相应地带动调整转向方向;所述线性电位器式传感器的阻值随所述转向控制杆的转动变化;

    5、所述驱动控制器接收所述线性电位器式传感器的实时阻值变化确定前轮的转向角度,并向两个后轮的所述轮毂电机发送差速控制指令;所述驱动控制器接收所述陀螺仪的监测数据,并根据所述监测数据生成转向角度修正数据,根据所述转向角度修正数据控制两个所述轮毂电机。

    6、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制系统中,所述车辆的前轮为单轮或两轮;所述转向连杆控制机构为单轮/两轮转向连杆控制机构;

    7、当所述转向控制杆转动时,所述转向连杆控制机构相应地带动调整单轮/两轮的转向方向。

    8、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制系统中,所述线性电位器式传感器内嵌于所述转向控制杆、或设置于单轮中、或设置于两轮中的任一车轮中。

    9、为解决上述技术问题,本技术还提供一种差速底盘驱动控制方法,应用于差速底盘驱动控制系统,包括:主动转向组件、被动转向组件、驱动控制器;所述主动转向组件包括:内嵌线性电位器式传感器的转向控制杆、转向连杆控制机构;所述被动转向组件包括:两个轮毂电机、两个设置在后轮上方的陀螺仪、平行四边形连杆;所述平行四边形连杆连接两个所述轮毂电机;当所述转向控制杆转动时,所述转向连杆控制机构相应地带动调整转向方向;所述线性电位器式传感器的阻值随所述转向控制杆的转动变化;对应的,所述方法包括:

    10、接收所述线性电位器式传感器的实时阻值变化对应的电信号;

    11、根据所述电信号确定前轮的转向角度并生成后轮的差速控制指令;

    12、向两个所述轮毂电机发送所述差速控制指令;

    13、接收所述陀螺仪的监测数据,并根据所述监测数据生成转向角度修正数据;

    14、根据所述转向角度修正数据生成差速修正指令并发送至两个所述轮毂电机。

    15、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述根据所述电信号确定前轮的转向角度并生成后轮的差速控制指令,包括:

    16、根据所述电信号确定前轮转向角度;

    17、判断所述前轮转向角度是否小于第一预设值;

    18、若小于第一预设值,则确定当前为直线行驶,生成两个所述轮毂电机的保持速度一致指令;

    19、若不小于第一预设值,则判断所述前轮转向角度是否小于第二预设值;

    20、若小于第二预设值,则确定当前为小角度转向状态,生成两个所述轮毂电机的差速调整指令;

    21、若不小于第二预设值,则判断当前是否小于第三预设值;

    22、若小于第三预设值,则确定当前为大角度转向状态,生成两个所述轮毂电机的降速且差速调整指令;

    23、若不小于第三预设值,则确定当前为异常行驶状态,生成两个所述轮毂电机的停止运行指令。

    24、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述接收所述陀螺仪的监测数据,并根据所述监测数据生成转向角度修正数据,包括:

    25、接收所述陀螺仪的监测数据;

    26、根据所述监测数据确定实时转向角度;

    27、根据所述实时转向角度与预设角度得到角度差值;

    28、判断所述角度差值是否小于第一预设差值;

    29、若小于第一预设差值,则生成保持运行指令;

    30、若不小于第一预设差值,则判断判断所述角度差值是否小于第二预设差值;

    31、若小于第二预设差值,则生成角度修正指令;

    32、若大于第二预设差值,则生成制动指令。

    33、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述接收所述陀螺仪的监测数据,包括:

    34、在所述两个所述轮毂电机执行所述差速控制指令预设时间后,根据预设晶振频率接收所述陀螺仪的监测数据。

    35、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述生成两个所述轮毂电机的差速调整指令,包括:

    36、根据所述电信号确定前轮转向角度;

    37、根据底盘长、底盘宽、前轮转向速度、前轮转向角度确定左后轮速度和右后轮速度;

    38、根据所述左后轮速度和所述右后轮速度生成两个所述轮毂电机对应的控制指令。

    39、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述生成两个所述轮毂电机的降速且差速调整指令,包括:

    40、获取实时运行速度;

    41、根据所述电信号确定前轮转向角度;

    42、根据所述实时运行速度与预设降速比值确定目标降速值;

    43、根据底盘长、底盘宽、目标降速值、前轮转向角度确定左后轮速度和右后轮速度;

    44、根据所述左后轮速度和所述右后轮速度生成两个所述轮毂电机对应的控制指令。

    45、作为一种可选方案,上述差速底盘驱动控制方法中,所述接收所述陀螺仪的监测数据,包括:

    46、接收所述陀螺仪接收到的角速度和角加速度;

    47、将所述角速度和所述角加速度作为监测数据。

    48、本技术所提供的差速底盘驱动控制系统,包括:主动转向组件、被动转向组件、驱动控制器;主动转向组件包括:线性电位器式传感器、转向控制杆、转向连杆控制机构;被动转向组件包括:两个轮毂电机、两个设置在后轮上方的陀螺仪、平行四边形连杆;平行四边形连杆连接两个轮毂电机;当转向控制杆转动时,转向连杆控制机构相应地带动调整转向方向;线性电位器式传感器的阻值随转向控制杆的转动变化;驱动控制器接收线性电位器式传感器的实时阻值变化确定前轮的转向角度,并向两个后轮的轮毂电机发送差速控制指令;驱动控制器接收陀螺仪的监测数据,并根据监测数据生成转向角度修正数据,根据转向角度修正数据控制两个轮毂电机。本技术转向控制杆受用户操作控制转动,驾驶者转动转向控制杆带动车轮转向,线性电位器式传感器器的阻值随转向控制杆的转动变化进一步地确定前轮转向角度,生成对应的后轮的差速控制指令;陀螺仪检测轮毂电机的姿态,在后轮差速转向后,根据陀螺仪的监测数据生成转向角度修正数据进一步的进行转向修正。驱动控制器通过线性电位器式传感器的监测信息实现主动差速转向,在转向后驱动控制器通过陀螺仪反馈的监测数据进行被动辅助转向,实现闭环反馈控制,在任一位置均能降低操作者转向控制所需的扭矩,提升驾驶过程中的安全性。

    49、另外,本技术还提供一种差速底盘驱动控制方法,与上述差速底盘驱动控制系统对应,效果同上。


    技术特征:

    1.一种差速底盘驱动控制系统,其特征在于,包括:主动转向组件、被动转向组件、驱动控制器;

    2.根据权利要求1所述的差速底盘驱动控制系统,其特征在于,所述车辆的前轮为单轮或两轮;所述转向连杆控制机构为单轮/两轮转向连杆控制机构;

    3.根据权利要求2所述的差速底盘驱动控制系统,其特征在于,所述线性电位器式传感器内嵌于所述转向控制杆、或设置于单轮中、或设置于两轮中的任一车轮中。

    4.一种差速底盘驱动控制方法,其特征在于,应用于差速底盘驱动控制系统,包括:主动转向组件、被动转向组件、驱动控制器;所述主动转向组件包括:内嵌线性电位器式传感器的转向控制杆、转向连杆控制机构;所述被动转向组件包括:两个轮毂电机、两个设置在后轮上方的陀螺仪、平行四边形连杆;所述平行四边形连杆连接两个所述轮毂电机;当所述转向控制杆转动时,所述转向连杆控制机构相应地带动调整转向方向;所述线性电位器式传感器的阻值随所述转向控制杆的转动变化;对应的,所述方法包括:

    5.根据权利要求4所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述根据所述电信号确定前轮的转向角度并生成后轮的差速控制指令,包括:

    6.根据权利要求5所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述接收所述陀螺仪的监测数据,并根据所述监测数据生成转向角度修正数据,包括:

    7.根据权利要求4所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述接收所述陀螺仪的监测数据,包括:

    8.根据权利要求5所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述生成两个所述轮毂电机的差速调整指令,包括:

    9.根据权利要求5所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述生成两个所述轮毂电机的降速且差速调整指令,包括:

    10.根据权利要求6所述的差速底盘驱动控制方法,其特征在于,所述接收所述陀螺仪的监测数据,包括:


    技术总结
    本申请公开了一种差速底盘驱动控制系统及控制方法;涉及车辆控制领域,解决使用非线性传感器进行差速转向控制灵活性低的问题。本申请转向控制杆受用户操作控制转动,驾驶者转动转向控制杆带动车轮转向,线性电位器式传感器器的阻值随转向控制杆的转动变化进一步地确定前轮转向角度,生成对应的后轮的差速控制指令;陀螺仪检测轮毂电机的姿态,在后轮差速转向后,根据陀螺仪的监测数据生成转向角度修正数据进行转向修正。驱动控制器通过线性电位器式传感器的监测信息实现主动差速转向,在转向后驱动控制器通过陀螺仪反馈的监测数据进行被动辅助转向,实现闭环反馈控制,在任一位置均能降低操作者转向控制所需的扭矩,提升驾驶过程中的安全性。

    技术研发人员:刘志阔,胡永亮,张欢欢
    受保护的技术使用者:浙江迈德斯特医疗器械科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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