[發明專利]一種具有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車主動避障方法

有效

• 申請號: 201610051257.9
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105620474B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 鄭宏宇;趙明新;宗長富;何磊;陳國迎;趙偉強
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09;B60W10/184;B60W50/14;B60W40/105;B60W40/064;B60W40/06;B60T7/12;B60T8/26
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

本發明公開了一種具有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車主動避障方法，旨在提高電動汽車的避障能力，進而提高電動汽車行駛的安全性。針對不同的車速以及本車與障礙物之間的實時距離等信息，本發明采用具有多種模式的控制方法對四輪輪轂驅動和制動的電動汽車進行合適的控制，以實現電動汽車的主動避障。尤其是在緊急情況下，可以通過控制一側車輪制動，另外一側車輪驅動來實現車輛快速轉彎避障，從而大大減小本車與近距離障礙物的碰撞率。由于不涉及轉向輸入操作，避免了轉向輔助控制與駕駛員決策意圖不同而引起的駕駛員恐慌，很大程度上減輕了駕駛員操作負擔，減少了由于駕駛員在緊急情況下的錯誤轉向操作而引起的交通事故，提高了行駛安全性。

技術領域：

本發明屬于汽車安全領域，涉及車輛主動防碰撞技術，具體涉及一種具有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車主動避障方法，用于提高電動汽車的避障能力，進而提高汽車的行駛安全性。

技術背景：

隨著全球不可再生的化石燃料的逐漸枯竭，環境污染問題的日益突出，作為環保型、無污染的電動汽車越來越受到人們的重視。與此同時，直接用輪轂電機驅動的汽車，無須發動機、換檔變速和傳動軸等部件，簡化傳動系統和底盤結構，提高傳動效率，是汽車底盤傳動方式的更替；而且能獨立控制電動輪的驅動力或者制動力，響應速度快，容易測得準確的轉速、轉矩值，有效精簡底盤電子控制系統架構，更是汽車電控研發技術的革新。此外，隨著四輪輪轂驅動電動汽車的執行機構和冗余制動系統的增加，也為輔助制動系統的設計提供了新的途徑和平臺。作為未來汽車發展趨勢的電動汽車具有巨大的發展前景和市場潛力，所以各大科研單位以及汽車企業競相投入大量人力，物力，財力開展電動汽車的研發工作。

然而，隨著汽車數量的不斷增加，頻發不斷的道路交通事故也是讓人觸目驚心，給人們的生命財產造成巨大的損失。其中汽車與障礙物之間的碰撞占交通事故的很大一部分。因此，開發一套電動汽車防碰撞系統顯得尤為重要和迫切，同時也順應汽車工業發展的趨勢。目前，基于轉向干預的防碰撞系統存在如下問題：1)對于基于電動助力轉向(EPS)的輔助轉向系統，駕駛員的轉向輸入對輔助控制系統產生干擾，輔助控制系統輸出的轉向力亦給駕駛員造成一定的不適；2)人機同時對轉向進行控制，二者的協調性至關重要，若二者協調不一致或發生沖突，將加重駕駛員操縱負擔，同時也會引起駕駛員的恐慌，影響汽車橫向安全性；3)對于基于主動轉向(線控轉向)的輔助系統，要求極高的可靠性，成本高，目前還沒有大范圍的推廣使用。鑒于基于轉向輔助系統存在的協調、成本問題，本發明提出一種帶有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車的主動避障方法，旨在提高電動車的避障能力，進而提高車輛的行駛安全性。由于該系統是基于對輪轂電機和電控液壓系統的控制實現車輪的差動制動以產生相應的橫擺力矩，不涉及轉向輸入，因而也就克服了上述基于轉向輔助系統存在的問題。

發明內容：

本發明目的在于提出一種具有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車主動避障發方法，用于提高電動汽車的避障能力，進而提高汽車的行駛安全性。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種具有多模式的四輪輪轂驅動電動汽車主動避障方法，該系統針對不同的避障危險采用不同的避障模式對電動汽車的四個輪轂電機以及液壓制動系統進行控制；整個系統包括檢測傳感模塊，決策控制模塊以及響應執行模塊；前、后、左、右四個車輪各對應一個輪轂電機，每個輪轂電機的控制電路均與決策控制模塊相連，并且采用四輪獨立液壓制定系統。可獨立控制四個車輪的制動壓力以滿足不同的工況要求，并且采用電控液壓系統，響應速度得以提高。該系統可以實現對每個車輪的單獨制動力控制，從而有效實現通過對單個車輪的制動力控制實現對整車橫擺力矩的補償，其效果優于傳統的電子穩定性控制(ESC或ESP)系統。

技術方案中所述的具有多模式的四輪輪轂驅動電動車主動避障方法，具體包括兩種避障模式，分別為一般避障模式和緊急避障模式，其中一般避障模式的預警時刻可根據駕駛員習慣自行調整設定。

技術方案中所述的一般避障模式，其控制方法包括如下過程：