一种电子差速转向控制系统及具有其的电动汽车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电动汽车技术领域，特别是设及一种电子差速转向控制系统及具 有其的电动汽车。
【背景技术】
[0002] 近几年，随着电机和电机控制技术的发展，现代电动汽车已经有更多的动力系统 形式，例如其中的轮穀电机技术，该技术也称作为电动轮技术。轮穀电机的电动汽车是采用 两个或者四个驱动轮，通过线缆单独供电而不需要传动系统，并且每个驱动轮都能独立控 制的电动汽车。传统的电子差速控制装置是W方向盘转角的方式来控制车轮的转向，但是， 该装置无法适用没有方向盘的情况。
[0003] 因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种电子差速转向控制系统来克服或至少减轻现有 技术中的至少一个上述缺陷。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供一种电子差速转向控制系统，所述电子差速转 向控制系统包括左轮穀电机、右轮穀电机、信息采集装置和电机控制装置，其中：所述左轮 穀电机与左轮驱动连接，所述右轮穀电机与右轮驱动连接，所述信息采集装置设在车辆上 W采集车辆位置信息并输出，所述信息采集装置的输出端与所述电机控制装置的输入端连 接，所述电机控制装置的输出端连接所述左轮穀电机和所述右轮穀电机，所述电机控制装 置用于接收车辆位置信息并结合预设车辆速度，控制所述左轮穀电机和所述右轮穀电机输 出的驱动力。
[0006] 进一步地，所述信息采集装置包括导航子装置，所述导航子装置设在所述车辆上， 所述导航子装置的输出端连接所述电机控制装置的输入端。
[0007] 进一步地，所述信息采集装置还包括轮速检测子装置，所述轮速检测子装置设在 所述左轮穀电机和所述右轮穀电机上，所述轮速检测子装置的输出端连接所述电机控制装 置的输入端。
[000引进一步地，所述导航子装置包括GI^移动站和差分模块，其中：所述GI^移动站设在 车辆的轴屯、线上，所述GPS移动站的输出端和GI^基准站的输出端均与所述差分模块的输入 端连接，所述差分模块的输出端与所述电机控制装置的输入端连接。
[0009] 进一步地，所述轮速检测子装置为所述左轮穀电机和所述右轮穀电机上自带的轮 速传感器。
[0010] 进一步地，所述电子差速转向控制系统还包括电压比较器电路，所述电压比较器 电路设在所述轮速检测子装置与所述电机控制装置之间，用于将实际速度信息由第一电压 信号转换成第二电压信号并输入到所述电机控制装置中。
[0011] 进一步地，所述电机控制装置包括车辆期望速度识别子装置、车辆实际速度识别 子装置和速度比较器，其中：所述车辆期望速度识别子装置的输入端连接所述信息采集装 置中的差分模块的输出端，所述车辆实际速度识别子装置的输入端连接所述信息采集装置 中的轮速检测子装置的输出端，所述车辆期望速度识别子装置和所述车辆实际速度识别子 装置的输出端连接所述左轮穀电机和所述右轮穀电机。
[0012] 进一步地，所述电子差速转向控制系统还包括串口电路，所述串口电路连接在所 述车辆期望速度识别子装置和所述差分模块之间，用于将第一电平信号转换成第二电平信 号。
[0013] 进一步地，所述电子差速转向控制系统还包括数模转换器，所述数模转换器设在 所述速度比较器与所述左轮穀电机和所述右轮穀电机之间，所述速度比较器通过IIC总线 所述数模转换器连接。
[0014] 本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电子差速转向控 制系统。
[0015] 应用本实用新型提供的技术方案后，通过信息采集装置采集车辆位置信息，得到 车辆实时需要行驶的轨迹半径，继而得到车辆的左轮和右轮速度值，进而在车身没有安装 方向盘的情况下实现电子差速转向。
[0016] 本实用新型可W广泛应用于无方向盘只通过控制左轮和右轮速实现自
[0017] 动转向系统中。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型一实施方式所提供的电子差速转向控制系统的结构原理示意 图；
[0019] 图2为本实用新型另一实施方式所提供的电子差速转向控制系统的结构原理示意 图；
[0020] 图3为图1和图2中的信息采集装置的结构示意图；
[0021] 图4为图1和图2中的信息采集装置的工作原理示意图；
[0022] 图5为图1和图2中的GI^移动站在车辆上的安装状态示意图；
[0023] 图6为车辆的左轮和右轮的圆弧转向示意图；
[0024] 图7为车辆的轨迹半径r求解示意图。
[0025] 附图标记：
[0026]
【具体实施方式】
[0027]在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能 的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[002引在本实用新型的描述中，术语"中也'、"纵向"、"横向"、"前"、"后左"、"右"、"竖 直"、''水平"、''顶"、''底"''内"、''外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置 关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的 限制。
[0029] 如图1所示，本实施方式所提供的电子差速转向控制系统包括左轮穀电机11、右轮 穀电机12、信息采集装置3和电机控制装置4,其中：左轮穀电机11与左轮2巧E动连接，左轮 穀电机11用于为左轮21提供转动驱动力。右轮穀电机12与右轮22驱动连接，右轮穀电机12 用于为右轮22提供转动驱动力。通过控制左轮21和右轮22保持运动速度差，使车辆无需通 过控制方向盘也能够实现车辆转向。信息采集装置3设在车辆上，用于采集车辆位置信息并 输出，通过车辆位置信息可W获得车辆实时需要行驶的轨迹半径，再结合预设车辆速度，继 而得到车辆的左轮21和右轮22的期望速度值。信息采集装置3的输出端与电机控制装置4的 输入端连接，电机控制装置4的输出端连接左轮穀电机11和右轮穀电机12,电机控制装置4 根据获得左轮21和右轮22的实际速度值，控制左轮穀电机11和右轮穀电机12输出的驱动 力，进而在车身没有安装方向盘的情况下实现电子差速转向。
[0030] 如图2所示，作为信息采集装置3的一种优选实施方式，信息采集装置3包括导航子 装置31，导航子装置31设在所述车辆上，导航子装置31用于采集车辆位置信息并输出。导航 子装置31的输出端连接电机控制装置4的输入端，导航子装置31将采集到的车辆位置信息 输出给电机控制装置4,电机控制装置4通过车辆位置信息可W获得车辆实时需要行驶的轨 迹半径r。根据车辆位置信息可W获得车辆实时需要行驶的轨迹半径r的方法具体如下：
[0031] 如图6所示，车辆在某一时刻进行的转向行驶运动，可W近似对应于车辆绕圆弧运 动，其中车辆行驶速度V预先设定，固定不变。为了保证车辆沿半径为r的圆弧行驶，须使内 外轮的角速度相同，即满足公式(1)。
[0032]
( 1 )
[0033] 设两轮间距为1，代入式（1)，贝lJVi、V2满足式(2):
[0034]
(2)
[0035] 由于两轮间距1为定值，车辆速度V由系统预先设定，亦可认为固定值。则左右轮轮 速只和轨迹半径r有关。如图7所示，建立坐标系：移动站311为坐标系原点，车辆的行 驶方向定义为Y轴的正向，行驶方向的右侧定义为X轴的正向，且X轴垂直于Y轴，A点为车辆 坐标点设为(xi，yi)，B点和C点为导航轨迹点，根据实际路况和车速，B点和C点的选取可W相 应变化，运里设B、C点坐标分别为(X2，y2)、（ X3，y3)。由不在同一直线上的Ξ个点确定唯一圆 运一定理，则半径r满足(3)。
[0036]
[0037] 如图3、图4和图5所示，导航子装置31包括GPS移动站311和差分模块312,其中：GPS 移动站311设在车辆的轴屯、线上，GPS移动站311的输出端和GPS基准站的输出端均与差分模 块312的输入端连接，差分模块312的输出端与电机控制装置4的输入端连接。由于单点（一 个)GPS定位会存在相对偏差，因此，本实施方式通过两个GI^联合定位则可W消除相对偏差 的影响，提高相对定位精度。GPS基准站和GPS移动站311同时接收来自卫星的GPS信号，基准 站位置固定不变。GPS移动站311安装在车辆的轴屯、线上，随车运动。运行时分别得到自身的 经缔度信息，由于单点GPS得到的经缔度存在固定误差，所W通过差分模块312对移动站和 基准站的经缔度信息做差分运算，可W得到移动站相对于基准站的位置信息，从而获得车 辆位置信息。差分模块312可W采用相应的差分电路实现。
[0038]