[发明专利]一种云-端融合的智能线控底盘健康监测系统及方法

权利要求书

1.一种云-端融合的智能线控底盘健康监测系统，其特征在于，包括：云数据终端和线控底盘端：所述线控底盘端包括：线控驱动系统、线控转向系统、线控制动系统和车辆装置；

所述车辆装置分别与线控驱动系统、线控转向系统、线控制动系统电气连接，用于采集线控底盘零部件状态并发送驱动、转向和制动指令；其通过网络与云数据终端连接，发送车辆故障数据给云数据终端，及接收云数据终端发送的故障分析结果；

线控驱动系统为分布式四轮独立驱动系统，包括：车轮单元和轮毂电机单元，所述车轮单元包括：第一车轮、第二车轮、第三车轮、第四车轮，所述轮毂电机单元包含：第一轮毂电机、第二轮毂电机、第三轮毂电机、第四轮毂电机，所述各轮毂电机均置于对应的车轮上；

线控转向系统，包括：转向电机、扭杆、蜗轮蜗杆、转向齿轮、转向拉杆、方向盘；方向盘与扭杆连接，扭杆与转向齿轮之间为断机械模式，转向电机通过蜗轮蜗杆与转向齿轮连接，转向齿轮输出端连接转向拉杆，转向拉杆两端分别与线控驱动系统的第一车轮和第二车轮连接；

线控制动系统，包括：制动减速器、轮边制动器、制动电机；制动电机通过制动减速器连接轮边制动器，轮边制动器与线控驱动系统的车轮单元连接；

车辆装置包括：主控模块、检测模块、通信模块、车载数据存储模块、预警模块；

所述检测模块，用于采集线控底盘的零件运行数据；

所述车载数据存储模块，用于存储车辆行驶过程中采集的线控底盘零件运行数据；

所述预警模块，用于向驾驶员提示线控底盘故障的预警信息；

所述主控模块，其输入端分别与检测模块、车载数据存储模块连接，用于处理采集到的线控底盘的零件运行数据，并对零件状况、整车状况进行分析，产生线控底盘故障预警信号给预警模块，及分析后产生的潜在异常数据给通信模块；

所述通信模块，用于将主控模块分析产生的潜在异常数据发送给云数据终端，及接收云数据终端发送的故障诊断结果数据，并传输给主控模块；

所述云数据终端，包括：云数据存储模块、远程工程师终端、云数据分析模块和云通信模块；

云数据分析模块，用于数据的偏差计算，以及对故障诊断结果进行分类和强化学习处理；

云数据存储模块，用于存储车辆装置、云数据分析模块及远程工程师终端发送的故障数据，

云通信模块，用于云数据分析模块和远程工程师终端之间的故障数据传递；

远程工程师终端，用于将人工分析后得到的故障诊断结果数据发送给云数据存储模块；

所述检测模块包括：线控驱动系统检测模块、线控转向系统检测模块和线控制动系统检测模块；

所述线控驱动系统检测模块包含：第二电子控制单元、第二温度传感器单元、第二电流传感器单元、第二电压传感器单元、轮速传感器单元、图像采集器单元；所述第二电子控制单元与各传感器单元以CAN总线方式连接；轮毂电机单元的温度信号t₁通过第二温度传感器单元采集；轮毂电机单元输入电流信号I’_in及输出电流信号I’_out通过第二电流传感器单元采集；轮毂电机单元输入电压信号V’_in和输出电压信号V’_out通过第二电压传感器单元采集；车轮单元的轮速rω₁通过轮速传感器单元采集，车轮单元的表面图像信号及轮毂电机单元的表面图像信号通过图像采集器单元采集；

所述线控转向系统检测模块包含：第一电子控制单元、第一温度传感器单元、第一振动传感器单元、第二振动传感器单元、第一电流传感器单元、第一电压传感器单元、第一电阻应变片单元、第二电阻应变片单元、转速传感器单元和扭转传感器单元；所述第一电子控制单元与传感器单元以CAN总线方式连接；转向电机温度信号t₂通过第一温度传感器单元采集；转向齿轮的振动幅值A₁通过第一振动传感器单元采集；转向电机输入电流信号I”_in及输出电流信号I”_out通过第一电流传感器单元采集；转向电机输入电压信号V”_in及输出电压信号V”_out通过第一电压传感器单元采集；方向盘力矩信号M₁通过扭矩传感器单元采集；扭杆所受拉应力信号σ₁及所受切应力信号τ₁通过第一电阻应变片单元采集；转向拉杆所受拉应力信号σ₂及所受切应力信号τ₂通过第二电阻应变片单元采集；蜗轮蜗杆振动幅值A₂通过第二振动传感器单元采集，蜗轮转速n*通过转速传感器单元采集；

所述线控制动系统检测模块包含：第三电子控制单元、第三电流传感器单元、第三电压传感器单元、第三温度传感器单元；所述电子控制单元与各传感器单元以CAN总线方式连接；制动电机的温度信号t₃通过第三温度传感器单元采集；制动电机输入电流信号I”’_in及输出电流信号I”’_out通过第三电流传感器单元采集；制动电机输入电压信号V”’_in及输出电压信号V”’_out通过第三电压传感器单元采集。