[发明专利]一种新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统及其方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统及其方法，转矩传感器和角度传感器采集电机在方向盘上产生的转矩和角度信息，传输总线负责上位机和各个系统部分的通信，线控传输系统负责对制动能量回收控制模块、左右车轮电机控制模块的信息传输，车轮驱动电机可以对换向器输入合并动力。在车轮和换向器处安装有转矩传感器和角度传感器，实时采集路面信息反馈回方向盘的现实状况比较，通过PID校正实时输出，给司机模拟真实的路感信息。进一步的，可以在汽车的前后均布置本发明的驱动、制动、转向一体化系统，从而实现车体灵活转向、稳定制动，能量高效回收以及整车智能化的推广。

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统及其方法，特别是为自动驾驶等高级汽车实施方案打下了基础。

背景技术

随着新能源汽车、汽车控制技术和人工智能的快速发展，汽车结构的设计开始向机电一体化、智能化、高度灵活、稳定等方向发展，传统的通过机械和液压助力等机构将汽车驱动、制动、转向等功能连接起来的设计理念开始受到了挑战。线控系统、能量利用效率、结构一体化等概念开始提出。市场上急需一款能够将汽车的三大功能：驱动、制动、转向结合的智能化汽车设计，为自动驾驶等高级汽车技术奠定基础。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统及其方法。

一种新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统，包括方向盘、第一转矩传感器、第一角度传感器、第一电机、传输总线、线控传输系统、制动能量回收控制模块、第二电机、第三电机、第一减速箱、第二减速箱、左轮、右轮、换向器、第二转矩传感器、第二角度传感器、上位机、ECU控制器；

方向盘上布置第一电机、第一转矩传感器和第一角度传感器，通过第一转矩传感器和第一角度传感器采集电机在方向盘上产生的转矩和角度信息，第一转矩传感器和第一角度传感器与传输总线相连，传输总线负责系统各个部分之间的通信，方向盘处的信号通过传输总线传递给线控传输系统，线控传输系统对制动能量回收控制模块、第二电机、第三电机、第一减速箱、第二减速箱传输控制信息，第二电机通过第一减速箱输出动力，驱动左轮转动，第三电机通过第二减速箱输出动力驱动右轮转动，在左轮、右轮和换向器处又安装有第二转矩传感器、第二角度传感器，实时采集路面信息传递回传输总线，传输总线将路况信息反馈回第一电机并与方向盘的现实运行状况比较，ECU控制器通过can线和制动能量回收控制模块、第二电机、第三电机连接；上位机与传输总线相连获取系统各个部分的传输信息。

所述的新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统还包括制动能量回收系统，所述的制动能量回收系统包括主蓄电池模块、电磁控制模块、磁电控制模块、所述的制动能量回收控制模块、所述的第二电机和所述的第三电机；

主蓄电池模块分别与电磁控制模块、磁电控制模块相连，电磁控制模块分别与第二电机和第三电机相连，磁电控制模块与制动能量回收控制模块相连；制动能量回收控制模块分别与第二电机和第三电机相连。

所述的新能源汽车驱动、制动、转向一体化系统还包括差速ECU模块和差速器；在设定车速以上的高速状态下转向时，所述的差速ECU模块计算汽车行驶转向时第二电机和第三电机需要的转速；并向第二电机和第三电机输入不同大小的转速；从而实现左右车轮差速转动；在另一设定车速以下的低速状态下转向时；从第二电机、第三电机的驱动力中获取了一部分转向力矩提供给换向器的差速器，实现大角度的车体转向；第二转矩传感器、第二角度传感器实时采集转向过程中的转矩和角度信息，通过传输总线向上位机传递路感信息。

一种所述的系统的新能源汽车驱动、制动、转向方法，包括如下内容：

1)线控传输系统将ECU控制器计算后的角度、扭矩、制动力矩信息通过can线实时传递给第二电机、第三电机和制动能量回收控制模块，实现汽车的驱动、转向、制动信息的统一实时传递；