[發明專利]冗余執行機構電動汽車的主動安全控制系統及方法

有效

• 申請號: 201210494382.9
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102975717B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 丁惜瀛;張澤宇;裴延亮;王晶晶;劉德陽;張洪月;于華
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍,周智博

技術領域

本發明涉及一種冗余執行機構電動汽車的主動安全控制系統及方法。

背景技術

隨著汽車的保有量逐年升高，交通事故也逐年上升，消費者對車輛的安全性能要求也不斷提升，傳統機械結構汽車主動安全系統從ABS起，至現在，歷經半個世紀的發展，已經趨于完善，受固有機械結構的限制，整車安全性能很難再有較大的提升，在應對特殊工況時，車輛仍會出現失穩現象。

發展電動汽車不但可解決能源和環境問題，還因電動汽車可采用輪轂電機和線控配備，布置靈活，具有較多的自由度，車輛可控性增加，能大幅度提升車輛的安全性。但線控系統取消了機械傳動結構，其可靠性勢必下降。

發明內容

發明目的：本發明提供一種冗余執行機構電動汽車的主動安全控制系統及方法，其目的是解決以往的車輛安全性和可靠性差的問題。

技術方案：本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種冗余執行機構電動汽車的主動安全控制系統，其特征在于：該系統包括駕駛員操縱平臺、整車動力學控制器、輪胎力分配控制器和傳感/觀測機構；駕駛員操縱平臺連接整車動力學控制器，整車動力學控制器連接輪胎力分配控制器，輪胎力分配控制器連接至被控對象，傳感/觀測機構檢測被控對象的信息；傳感/觀測機構連接至整車動力學控制器和輪胎力分配控制器。

所述整車動力學控制器包括駕駛員意圖辨識模塊和車輛姿態控制器，所述輪胎力分配控制器包括輪胎力分配器和輪胎力控制器，所述傳感/觀測機構包括傳感機構和觀測機構，駕駛員操縱平臺連接至駕駛員意圖辨識模塊，駕駛員意圖辨識模塊連接至車輛姿態控制器，車輛姿態控制器一方面連接至駕駛員操縱平臺，另一方面與輪胎力分配器連接；輪胎力分配器連接至輪胎力控制器，輪胎力控制器連接至被控對象；傳感/觀測機構檢測被控對象的信息，傳感機構連接至輪胎力控制器和觀測機構，觀測機構連接至車輛姿態控制器、輪胎力分配器和輪胎力控制器。

輪胎力控制器由四輪輪轂電機控制器、四輪液壓制動控制器和四輪轉向電機控制器構成；傳感機構包括加速度傳感器、陀螺儀、GPS、光電碼盤、電流傳感器、電壓傳感器和流量傳感器；

觀測機構包括滑轉狀態觀測器、回正力矩觀測器、法相載荷觀測器、滑移率觀測器、側偏角觀測器、橫擺角速度觀測器、側向速度觀測器、縱向速度觀測器和輪胎力飽和觀測器；

其中加速度傳感器連接至滑轉狀態觀測器、回正力矩觀測器、法相載荷觀測器、滑移率觀測器、側偏角觀測器、側向速度觀測器和縱向速度觀測器；陀螺儀連接至滑轉狀態觀測器、回正力矩觀測器、滑移率觀測器、側偏角觀測器、橫擺角速度觀測器、側向速度觀測器和縱向速度觀測器；GPS連接至滑轉狀態觀測器、回正力矩觀測器、滑移率觀測器、側偏角觀測器、橫擺角速度觀測器、側向速度觀測器和縱向速度觀測器；光電碼盤連接至滑轉狀態觀測器、回正力矩觀測器、滑移率觀測器和側偏角觀測器；電流傳感器連接至滑轉狀態觀測器和回正力矩觀測器；電壓傳感器連接至滑轉狀態觀測器和回正力矩觀測器；流量傳感器連接至滑轉狀態觀測器。

光電碼盤、電流傳感器、電壓傳感器和流量傳感器連接至輪胎力控制器；滑轉狀態觀測器和回正力矩觀測器連接至輪胎力飽和觀測器，輪胎力飽和觀測器連接至輪胎力分配器；法相載荷觀測器、滑移率觀測器和側偏角觀測器連接至輪胎力分配器，滑移率觀測器和側偏角觀測器還連接至輪胎力控制器；橫擺角速度觀測器、側向速度觀測器和縱向速度觀測器連接至車輛姿態控制器。

所述輪胎力控制器包括四輪輪轂電機控制器、四輪液壓制動控制器和四輪轉向電機控制器；被控對象包括設置在整車上的四個輪轂電機、四路液壓制動和四個轉向電機；四輪輪轂電機控制器連接至四個輪轂電機，四輪液壓制動控制器連接至四路液壓制動，四輪轉向電機控制器連接四個轉向電機。

四輪輪轂電機控制器連接傳感/觀測機構內的光電碼盤、電流傳感器、電壓傳感器以及滑移率觀測器；四輪液壓制動控制器連接傳感/觀測機構內的光電碼盤、流量傳感器和滑移率觀測器；四輪轉向電機控制器連接傳感/觀測機構內的光電碼盤、電流傳感器、電壓傳感器以及側偏角觀測器。

利用上述的冗余執行機構電動汽車的主動安全控制系統所實施的冗余執行機構電動汽車的主動安全控制方法，其特征在于：該方法如下：

①、將駕駛員對方向盤、加速踏板和制動踏板的操作，利用駕駛員操縱平臺轉化為加速、制動和轉向信號，并通過駕駛員操縱平臺將信號送至整車動力學控制器，若駕駛員操縱平臺收到整車動力學控制器的警報信號，則根據警報信號對駕駛員發出相應的警報；