汽车底盘控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种汽车底盘控制系统，包括：整车控制器VCU、推杆电机、电子油门、编码器、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统；整车控制器VCU包括单片机、继电器电路、推杆电机驱动电路、电子油门控制电路、通信接口电路和电源电路；电源电路将直流电源转换为单片机以及其他电路所需的电压；通信接口电路为单片机提供通讯接口；编码器采集电子油门中油门踏板的位移量并发送给单片机；单片机通过推杆电机驱动电路驱动推杆电机，通过电子油门控制电路驱动电子油门，通过继电器电路启动/关闭转向电机、主轴电机、档位切换系统、制动系统。本方案通过整车控制器VCU的线控系统可以完全摆脱人为控制，实现底盘可自主运行。

chassis systems control

【技术实现步骤摘要】
汽车底盘控制系统
本技术涉及线控底盘
，尤其是汽车底盘控制系统。
技术介绍
传统的底盘是这样的：由传动系统、转向系统、制动系统、行驶系统构成。将驾驶员的控制命令通过一系列的机械装置传递到执行机构。执行机构开始执行功能装置。传统底盘的缺陷是：传统的传递命令的机械装置往往笨重且复杂；整车控制不够精准，误差大容易出现传动导致的执行偏差；为克服传统底盘的缺陷，线控底盘应运而生，现有的线控底盘结构为：使用电信号实现传递控制，而不是通过机械连接装置来操作。会使用精确、敏感的电子传感器和执行元件代替一些笨重，精确度低的机械结构，省略去很多原本繁琐的机械传动机构。用电子装置取代原底盘的传动链接装置及液压连接装置等。驾驶员再通过人机接口将驾驶指令转为电信号传到执行机构，执行机构再到功能装置，而传感器感知功能装置的状态通过电信号再在人机接口反馈给驾驶员。但现有线控底盘的缺陷为：虽然实现了线控技术但最终还是需要人机交互，需要为人为操作保留座椅，方向盘等人机交互结构装置，不能自主运行。
技术实现思路
专利技术目的：为克服现有技术的缺陷，本技术提出汽车底盘控制系统。技术方案：本技术提出的技术方案为：汽车底盘控制系统，包括：整车控制器VCU以及分别与整车控制器VCU连接的推杆电机、电子油门、编码器、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统；转向伺服电机及其连接的减速电机共同构成底盘的转向机构，推杆电机作为液压碟刹系统的驱动电机；整车控制器VCU包括单片机、继电器电路、推杆电机驱动电路、电子油门控制电路、通信接口电路和电源电路；电源电路将直流电源转换为单片机以及其他电路所需的电压；通信接口电路为单片机提供与上位机、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统的通讯接口；编码器采集整车后轮转速信息并发送给单片机；单片机通过推杆电机驱动电路驱动推杆电机，通过电子油门控制电路驱动电子油门，通过继电器电路启动/关闭转向电机、主轴电机、档位切换系统、制动系统。进一步的，所述通信接口电路提供的接口包括：TTL接口、PWM接口、485接口、IIC接口、RST接口和I/O接口。进一步的，所述电子油门控制电路为数模转换电路，所述数模转换电路与单片机通过IIC接口交互，将单片机输出的控制信号转换为模拟电压，然后将模拟电压直接输入牵引电机驱动器作为油门电压。进一步的，所述电源电路提供的电压包括5V电压、12V电压、上位机电源电压以及电动车上传感器的电源电压。进一步的，还包括车辆照明系统，所述车辆照明系统通过继电器电路与单片机连接，单片机通过继电器电路控制各照明支路的通断。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：本技术提供了一种新的线控底盘的结构，通过整车控制器VCU的线控系统可以完全摆脱人为控制，实现底盘可自主运行，在同类线控底盘中具有明显的价格优势。附图说明图1为实施例所述无人驾驶电动车的线控底盘的整体结构图；图2为单片机电路的电路拓扑图；图3为单片机外围电路；图4为推杆电机驱动电路的电路拓扑图；图5为电子油门控制电路的电路拓扑图；图6为转向电机的继电器控制电路拓扑图；图7为主轴电机的继电器控制电路拓扑图；图8为刹车的继电器控制电路拓扑图；图9为换挡电路的继电器控制电路拓扑图；图10为工讯机通讯接口电路拓扑图；图11为485接口电路拓扑图；图12为GPS接口电路拓扑图；图13为超声波接口电路拓扑图；图14为限位开关接口电路拓扑图；图15为电源电路示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作更进一步的说明。本实施例提出汽车底盘控制系统，其整体结构如图1所示，这个线控底盘通过自主设计的整车控制器VCU配合总线控制的推杆电机、电子油门、编码器、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统等，可以独立实现底盘的所有除开关机的操作。图1所示为所述无人驾驶电动车的线控底盘的整体结构图，包括：单片机、继电器电路、推杆电机驱动电路、电子油门控制电路、通信接口电路和电源电路；电源电路将直流电源转换为单片机以及其他电路所需的电压；通信接口电路为单片机提供与上位机、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统的通讯接口；编码器采集整车后轮的转速并发送给单片机；单片机通过推杆电机驱动电路驱动推杆电机，通过电子油门控制电路驱动电子油门，通过继电器电路启动/关闭转向电机、主轴电机、档位切换系统、制动系统。其中，单片机所载程序可根据需求编程实现，本技术仅通过采用所述线控底盘各个部件的连接结构实现整个底盘线控，从而使电动车摆脱人为控制，实现底盘可自主运行。图2为单片机电路的电路拓扑图，图3为单片机的外围电路，单片机型号为ATMEGA-2560。图4为推杆电机驱动电路的电路拓扑图，推杆电机驱动电路采用MC33926芯片作为推杆电机驱动芯片，推杆电机驱动芯片与单片机连接，根据单片机输出信号调节占空比，控制推杆电机输出力矩，使推杆电机朝指定方向推动并输出推力，推杆电机输出的推力作为液压碟刹液压的压力，从而完成刹车动作。液压方式刹车可以介入到底盘的防跑飞与溜坡的情况中，保障底盘的行车安全。同时，推杆电机驱动电路还包括编码器接口，编码器接口连接单片机，可直接连接编码器。底盘的原速度系统为传统的油门把手手动调节一个输出0-5V的电位器的电压接入到底盘的主轴电机驱动器的油门输入接口中。而本实施例中，如图5所示为电子油门控制电路的电路拓扑图，它采用MCP4725数模转换器芯片，MCP4725与单片机通过IIC接口交互，将单片机输出的控制信号转换为实时可调的模拟电压取代把手输出油门电压，这个模拟电压输入到电子油门系统中去，作为油门电压，以此来控制底盘的速度比油门控制更加稳定可控。配合整车控制器VCU控制的刹车系统可以使底盘的速度保持稳定、长久的恒速。图6至9为继电器电路，其中，图6为转向电机的继电器控制电路，图7为主轴电机的继电器控制电路，图8为刹车的继电器控制电路，图9为换挡电路的继电器控制电路。继电器电路可根据继电器开关控制需求通过程序设置及外设连接灵活配置，比如还可以通过继电器控制底盘驱动器开关、底盘的前后大灯与相应的可外接设备的电源开关等等。图10至14为接口电路，其中，图10为工讯机通讯接口，即RS232，用于与上位机通讯；图11为485接口电路，用于采集超声波信号；图12为GPS接口电路，图13为超声波接口电路，图14为限位开关接口电路，用于检测车辆转向是否回正的信号。图15为电源电路，电源电路提供多种电压，例如5V电压、12V电压、上位机电源电压以及电动车上传感器的电源电压。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车底盘控制系统，其特征在于，包括：整车控制器VCU以及分别与整车控制器VCU连接的推杆电机、电子油门、编码器、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统；转向伺服电机及其连接的减速电机共同构成底盘的转向机构，推杆电机作为液压碟刹系统的驱动电机；/n整车控制器VCU包括单片机、继电器电路、推杆电机驱动电路、电子油门控制电路、通信接口电路和电源电路；电源电路将直流电源转换为单片机以及其他电路所需的电压；通信接口电路为单片机提供与上位机、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统的通讯接口；编码器采集整车后轮转速信息并发送给单片机；单片机通过推杆电机驱动电路驱动推杆电机，通过电子油门控制电路驱动电子油门，通过继电器电路启动/关闭转向电机、主轴电机、档位切换系统、制动系统。/n

【技术特征摘要】
1.汽车底盘控制系统，其特征在于，包括：整车控制器VCU以及分别与整车控制器VCU连接的推杆电机、电子油门、编码器、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统；转向伺服电机及其连接的减速电机共同构成底盘的转向机构，推杆电机作为液压碟刹系统的驱动电机；
整车控制器VCU包括单片机、继电器电路、推杆电机驱动电路、电子油门控制电路、通信接口电路和电源电路；电源电路将直流电源转换为单片机以及其他电路所需的电压；通信接口电路为单片机提供与上位机、转向电机、主轴电机、档位切换控制系统和制动系统的通讯接口；编码器采集整车后轮转速信息并发送给单片机；单片机通过推杆电机驱动电路驱动推杆电机，通过电子油门控制电路驱动电子油门，通过继电器电路启动/关闭转向电机、主轴电机、档位切换系统、制动系统。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余子衿，胡正宏，
申请(专利权)人：南京安洋智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32