[發明專利]一種用于車輛的滑移轉向控制系統

有效

• 申請號: 202010173462.9
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111267949B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 楊海;薛卡;張偉康
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B60L15/20;B60L15/32;B60W30/045
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種用于車輛的滑移轉向控制系統，包括相連的信號采集單元和控制器，所述控制器包括分別與所述信號采集單元相連的直線糾偏控制層、原地轉向控制層和轉向控制層；所述控制器基于所述信號采集單元中的相關數據，判斷出車輛所處的工況，然后基于車輛所處的工況，調用與該工況對應的直線糾偏控制層、原地轉向控制層或轉向控制層，實時調節車輛中與各車輪相連的電機的力矩值，完成車輛的滑移轉向控制。本發明實現了原地轉向、直線和轉向行駛工況的判斷，并基于不同的工況采用不同的控制策略，保持車輛轉向的穩定性。

技術領域

本發明屬于車輛的驅動控制技術領域，具體涉及一種用于車輛的滑移轉向控制系統。

背景技術

針對沙灘、越野路面、狹小地域等場合，電動汽車電動全地形車輛可以很好的適應場地，動力性強，更易于實現轉向半徑小而增加車輛的機動性，在狹小空間內實現轉向。電動汽車的轉向機構由于在車輛輪邊一側占有很大的空間，極大影響了車輛的越野性能，為保證車輛的整車越障性能，勢必需要減小底盤部件，增大越障所需空間。而省去轉向機構，不僅減輕了車輛重量，更增強了越野越障性能，對于提升整車性能有極大的幫助。然而現階段分布式驅動電動車輛驅動力分配控制，尤其是滑移轉向控制系統，主要依靠數據導入到車輛動力學模型中計算得到目標轉矩。動力學模型中參數輸入基本都是估算，不十分準確，而且驅動過程中由于路面、輪胎、車輛結構等的復雜性，不能實時監測和調節車輛的狀態，力矩驅動的效果不十分理想。車輛在轉向過程中沒有狀態監控系統，操縱性能不佳。而且，無轉向機構電動汽車，完全依靠車輪力矩分配驅動車輛行駛，車輛狀態存在不穩定性和不安全性，極限工況下可能會引起車輛的側滑、翻車等后果，從而嚴重影響了車輛操縱穩定性。

另外，現有專利中轉矩分配是通過對應工況運用模糊控制器查表得到目標力矩，存在一定的主觀性，沒有在車輛動力學模型的基礎上得到，準確度不高。另外，直線工況下沒有糾偏策略，會引起直線跑偏，轉向工況下對車輛速度沒有一定的限制，會引起車速的不穩定。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種用于車輛的滑移轉向控制系統，能夠提高控制系統的驅動力分配精度，保證車輛轉向過程中的穩定性和安全性。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種用于車輛的滑移轉向控制系統，包括信號采集單元和控制器，所述控制器包括分別與所述信號采集單元相連的直線糾偏控制層、原地轉向控制層和轉向控制層；

所述控制器基于所述信號采集單元中的相關數據，判斷出車輛所處的工況，并基于車輛所處的工況，調用與該工況對應的直線糾偏控制層、原地轉向控制層或轉向控制層，實時調節車輛中驅動各車輪的電機的力矩值，完成車輛的滑移轉向控制。

可選地，所述信號采集單元中的相關數據包括轉向手柄信號和原地轉向開關信號；

當所述轉向手柄信號η＝0，原地轉向開關信號ρ＝0，則判斷車輛處于直線行駛工況；

當所述轉向手柄信號η＝0，原地轉向開關信號ρ≠0，則判斷車輛處于原地轉向行駛工況；

當所述轉向手柄信號η≠0，原地轉向開關信號ρ＝0，則判斷車輛處于轉向行駛工況。

可選地，當車輛處于直線行駛工況時，則控制器控制所述直線糾偏控制層處于工作狀態，所述直線糾偏控制層從信號采集單元中獲取車輛的實時橫擺角速度，并將獲取到的實時橫擺角速度與理想的橫擺角速度作閉環控制，利用PID控制器實時調節驅動各車輪的電機的轉矩值。

可選地，所述用于車輛的滑移轉向控制系統還包括與所述直線糾偏控制層和轉向控制層相連的第一驅動防滑控制層；