[發(fā)明專利]一種無人駕駛履帶車的起步控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710014510.8
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106882180A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 翟涌;周陸杰;李嘉文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/02;B60W40/10;B60W40/105;B60W40/076;B60W50/00
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)11386
• 代理人: 馬東偉,王濤

1.一種無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，包括步驟：

步驟S1.采集無人駕駛履帶車輛的行駛參數(shù)，推算坡道坡度和車輛在坡道上的實時坡道航向，以及獲取上位機規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)劃參數(shù)；

步驟S2.基于上一步中采集的行駛參數(shù)和獲取的規(guī)劃參數(shù)，進行起步工況的自主識別；

步驟S3.根據(jù)自主識別的起步工況，采用相應的起步控制策略進行無人履帶車輛的起步。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，所述行駛參數(shù)包括車體姿態(tài)角、車輛速度、車輛航向；車體姿態(tài)角包括航向角、俯仰角和橫滾角；規(guī)劃參數(shù)包括：規(guī)劃的路線、航向和規(guī)劃速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，所述起步工況的自主識別，包括以下步驟：

S21.根據(jù)坡道坡度角進行溜車判定，區(qū)分坡道和平地；

S22.根據(jù)路徑規(guī)劃和速度規(guī)劃，進一步確定是否需要進行原地轉(zhuǎn)向；

S23.根據(jù)上述判定結(jié)果，進行起步工況的自主識別。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，S23中根據(jù)上述判定結(jié)果進行起步工況的自主識別方法為：

當無人駕駛履帶車輛沒有溜車趨勢、無需原地轉(zhuǎn)向、當前時刻車速為零、且車輛規(guī)劃速度需要從零變?yōu)榉橇愕臅r候，則將起步工況識別為平地起步；

當無人駕駛履帶車輛沒有溜車趨勢、需要原地轉(zhuǎn)向、當前時刻車速為零、且車輛規(guī)劃速度需要從零變?yōu)榉橇愕臅r候，則將起步工況識別為原地轉(zhuǎn)向起步；

當無人駕駛履帶車輛有溜車趨勢、無需原地轉(zhuǎn)向、當前時刻車速為零、且車輛規(guī)劃速度需要從零變?yōu)榉橇愕臅r候，則將起步工況識別為坡道起步。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，針對所述平地起步，采用主離合實現(xiàn)，起步策略為：

首先下發(fā)初始油門，并接合離合；

若沒有達到半接合點，則繼續(xù)接合離合；

若達到半接合點，則保持離合狀態(tài)，并判斷是否已經(jīng)起步完成；

若判斷起步完成，則無人駕駛履帶車輛的起步控制結(jié)束；

若判斷起步未完成，則繼續(xù)根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、離合器從動盤轉(zhuǎn)速上升率進行判斷。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，針對所述坡道起步，采用兩個轉(zhuǎn)向離合器實現(xiàn)，起步策略為：

如果滿足坡道起步條件，則整車控制器進入坡道起步狀態(tài)；AMT控制器控制AMT掛擋，以及主離合器接合；

整車控制器判斷車體姿態(tài)，下發(fā)初始油門；

初始發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到要求則計算當前坡道坡度的半接合點，并由AMT控制器下發(fā)控制左、右轉(zhuǎn)向離合器到達半接合點的指令；如果達到半接合點，則操縱桿控制器根據(jù)當前坡度，確定最小接合時間，產(chǎn)生左、右操縱桿的期望移位值增量；

由左、右操作桿的期望移位值增量分別產(chǎn)生左側(cè)、右側(cè)操縱桿伺服電流，使得左側(cè)、右側(cè)操縱桿到達期望操縱桿位移；

如果左、右轉(zhuǎn)向離合器到了完全接合位置，則結(jié)束坡道起步的控制過程；

如果沒有到完全接合位置，則重新根據(jù)最小接合時間產(chǎn)生左、右操縱桿期望移位值增量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，所述半接合點x采用公式進行計算，α代表坡道坡度，i_c為側(cè)傳動比，f為地面變形阻力系數(shù)，A＝μ_TK_TR_TZ_T，μ_T為摩擦系數(shù)，R_T為離合器等效作用半徑，Z_T為摩擦工作面數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，所述最小接合時間是對坡道坡度進行量化，通過實驗獲得各子坡道區(qū)間對應的最小接合時間。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人駕駛履帶車的起步控制方法，其特征在于，針對所述原地轉(zhuǎn)向起步，采用轉(zhuǎn)向離合器實現(xiàn)，起步策略為：

如果目標路點車速大于發(fā)動機最大扭矩點對應車速，則依據(jù)發(fā)動機最大扭矩點下發(fā)初始油門；

如果目標路點車速不大于發(fā)動機最大扭矩點對應車速，則依據(jù)目標路點車速下發(fā)初始油門；

控制單側(cè)操縱桿迅速到達預設半接合點，并產(chǎn)生單側(cè)操縱桿的期望移位值增量，進而產(chǎn)生單側(cè)操作桿伺服電流，使得單側(cè)操縱桿到期望移位值增量；

判斷起步是否結(jié)束，如果判斷為結(jié)束，則無人駕駛履帶車輛的起步控制結(jié)束；

如果判斷為沒結(jié)束，則重新產(chǎn)生單側(cè)操縱桿期望移位值增量，使單側(cè)操縱桿到達期望移位值增量。