[發(fā)明專(zhuān)利]一種四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610165122.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105644560B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;崔昕旭;李寧;李高超;趙德陽(yáng);雷永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/16
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/16;B60W10/08;B60W10/18;B60L7/10
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安全輔助駕駛領(lǐng)域，具體涉及一種四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)是在定速巡航系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的一種安全輔助駕駛系統(tǒng)，屬于汽車(chē)主動(dòng)安全控制，是先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的組成部分，已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)主要有以下幾種情況：(1)基于模糊控制提出了一種根據(jù)駕駛員操縱加速踏板和制動(dòng)踏板操縱習(xí)慣的自適應(yīng)巡航；(2)提出基于駕駛員穩(wěn)態(tài)跟車(chē)特性的線性跟車(chē)算法設(shè)計(jì)了一種基于逆查詢表的速度閉環(huán)控制策略，通過(guò)增量式PID控制車(chē)輛自適應(yīng)巡航；(3)通過(guò)建立汽車(chē)行駛模型與制動(dòng)模型，推導(dǎo)得到車(chē)速判據(jù)能夠判斷和識(shí)別汽車(chē)當(dāng)前所處區(qū)域，對(duì)劃分區(qū)域進(jìn)行分級(jí)調(diào)控；(4)通過(guò)對(duì)比從仿真模型和實(shí)車(chē)采集的數(shù)據(jù)來(lái)檢查當(dāng)前自適應(yīng)巡航算法的適用性；(5)采用模型預(yù)測(cè)控制(MPC)方法，為ACC應(yīng)用設(shè)計(jì)了一個(gè)易于調(diào)節(jié)的混合型控制器，并進(jìn)行了軟件仿真和系統(tǒng)評(píng)價(jià)；但以上現(xiàn)有技術(shù)中都是基于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)進(jìn)行ACC研究，將本車(chē)與目標(biāo)車(chē)輛距離預(yù)設(shè)為一個(gè)定值，較少考慮車(chē)間距離和兩車(chē)相對(duì)車(chē)速的關(guān)系，這樣的自適應(yīng)巡航控制與駕駛員真實(shí)期望會(huì)有所不符，如當(dāng)兩車(chē)距離小于預(yù)設(shè)距離時(shí)，即使前車(chē)車(chē)速比本車(chē)車(chē)速快，本車(chē)仍然會(huì)制動(dòng)減速以保證預(yù)設(shè)距離。

四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)是未來(lái)汽車(chē)重要發(fā)展方向，其四輪驅(qū)動(dòng)力矩獨(dú)立可控、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速易于測(cè)量，因此在主動(dòng)安全控制方面相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此，基于四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)的自適應(yīng)巡航控制策略也將是未來(lái)研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及方法。本發(fā)明目的是將自適應(yīng)巡航控制策略運(yùn)用至四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)中，使車(chē)輛能夠合理控制驅(qū)動(dòng)力矩、制動(dòng)力矩，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)后車(chē)安全跟隨前車(chē)，并且通過(guò)再生制動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。本發(fā)明具有操作安全穩(wěn)定性高、控制準(zhǔn)確、力矩分配合理、有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的特點(diǎn)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種四輪輪轂電機(jī)電動(dòng)車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，包括：

巡航控制模塊，其基于所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛確定的理論安全距離和實(shí)際距離之差與所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛之間的相對(duì)速度確定巡航模式；

驅(qū)動(dòng)力控制模塊，其基于所選擇的巡航模式對(duì)所述電動(dòng)車(chē)進(jìn)行加速至期望車(chē)速；和

制動(dòng)力控制模塊，其基于所選擇的巡航模式對(duì)所述電動(dòng)車(chē)進(jìn)行減速至期望車(chē)速。

優(yōu)選的是，所述巡航模式包括：

跟蹤前車(chē)巡航模式，其基于所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛確定的理論安全距離小于實(shí)際距離，并且所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速低于所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速；

定速巡航模式，其基于所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛確定的理論安全距離小于實(shí)際距離，并且所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速高于所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速；

制動(dòng)模式，其基于所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛確定的理論安全距離大于實(shí)際距離，并且所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速低于所述電動(dòng)車(chē)車(chē)速；

勻速行駛模式，其基于所述電動(dòng)車(chē)及目標(biāo)車(chē)輛確定的理論安全距離大于實(shí)際距離，并且所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速高于所述電動(dòng)車(chē)車(chē)速。

優(yōu)選的是，還包括：

在所述跟蹤前車(chē)巡航模式中，所述期望車(chē)速為所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速；

在所述定速巡航模式中，所述期望車(chē)速為所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速；

在所述制動(dòng)模式中，基于所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速低于所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速時(shí)，所述期望車(chē)速為所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速，基于所述目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速高于所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速時(shí)，所述期望車(chē)速為所述電動(dòng)車(chē)預(yù)設(shè)車(chē)速。

優(yōu)選的是，在所述驅(qū)動(dòng)力控制模塊中，通過(guò)所述期望車(chē)速與所述電動(dòng)車(chē)車(chē)速之差，采用PID控制器計(jì)算出所需的總的驅(qū)動(dòng)力矩，采用等驅(qū)動(dòng)力矩分配方法進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)力矩的分配；

在所述制動(dòng)力控制模塊中，控制器通過(guò)電機(jī)輸出再生制動(dòng)力矩或再生制動(dòng)加機(jī)械制度復(fù)合制動(dòng)對(duì)本車(chē)進(jìn)行減速。