[發明專利]全矢量控制底盤結構、全矢量控制汽車的控制方法和裝置

有效

• 申請號: 202010677513.1
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111775721B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李亮;朱正;王翔宇;平先堯;李全通;朱晨曦;羅俊鑫;陳松
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60G17/0165;B62D5/04;B60K7/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

本發明提供了一種全矢量控制底盤結構、全矢量控制汽車的控制方法和裝置，涉及全矢量汽車控制的技術領域，包括獲取道路交通環境信息和駕駛員控制指令，確定當前行駛工況；根據當前行駛工況確定控制模式，控制模式包括直線行駛模式、轉向模式和越障模式：基于每種控制模式和當前行駛工況確定對每個車輪的控制指令；根據控制指令對每個車輪進行橫向、縱向和垂向的三維度作用力控制，擴展整車動力學可控范圍，減少汽車多個性能指標之間的相互制約，提高多目標優化的理論上限，并通過多種控制模式，可適應于多種行駛工況，提高道路適應性，當發生故障時，相較其他車輛控制方式，具有更多制動和轉向選擇，仍能正常工作，固有安全性較高。

技術領域

本發明涉及全矢量汽車控制技術領域，尤其是涉及一種全矢量控制底盤結構、全矢量控制汽車的控制方法和裝置。

背景技術

智能汽車是人工智能技術與現代汽車工業結合的新興產物，正發展成為一種集網聯通訊、多源感知、自主決策、安全高效、靈活機動等特色于一體的全自動輪式智能機器。

傳統汽車一般采用典型的欠驅動系統：只有油門踏板、制動踏板和方向盤三個關鍵的操縱裝置，只能實現車輛總體的縱向和橫向兩個相對獨立的可控輸入。而欠驅動系統的動力學控制難度大、易失穩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全矢量控制底盤結構、全矢量控制汽車的控制方法和裝置，擴展整車動力學可控范圍，減少汽車多個性能指標之間的相互制約，提高多目標優化的理論上限，并通過多種控制模式，可適應于多種行駛工況，提高道路適應性，當發生故障時，相較其他車輛控制方式，具有更多制動和轉向選擇，仍能正常工作，固有安全性較高。

第一方面，本發明實施例提供了一種全矢量控制底盤結構，包括：全矢量線控底盤域控制器和電動輪控制單元，每個車輪對應一個所述電動輪控制單元，每個所述電動輪控制單元包括驅動控制單元、制動控制單元、轉向控制單元和懸架調節單元；

所述全矢量線控底盤域控制器控制每個所述電動控制單元對相應的所述車輪進行驅動控制、制動控制、轉向控制和懸架調節。

在可選的實施例中，所述全矢量線控底盤域控制器，控制與前輪連接的兩個離合器打開，以使所述前輪分布式驅動；

或者，

所述全矢量線控底盤域控制器，控制與前輪連接的兩個離合器閉合，以使所述前輪集中式驅動。

第二方面，本發明實施例還提供一種全矢量控制汽車的控制方法，包括：

獲取道路交通環境信息和駕駛員控制指令，確定當前行駛工況；

根據所述當前行駛工況確定控制模式，所述控制模式包括直線行駛模式、轉向模式和越障模式：

基于每種所述控制模式和所述當前行駛工況確定對每個車輪的控制指令；

根據所述控制指令對每個所述車輪進行橫向、縱向和垂向的三維度作用力控制。

在可選的實施例中，獲取道路交通環境信息和駕駛員控制指令，確定當前行駛工況的步驟，包括：

獲取道路交通環境信息和駕駛員控制指令；

對所述道路交通環境信息和所述駕駛員控制指令進行信號調理；

根據調理信號確定當前行駛工況。

在可選的實施例中，基于每種所述控制模式和所述當前行駛工況確定對每個所述車輪的控制指令的步驟，包括：

根據直線行駛情況為相應數量的所述車輪分配轉矩，以使所述車輪進行制動或驅動，所述直線行駛情況包括正常直線行駛和異常直線行駛；

根據轉向情況控制后輪與前輪采取任意角度轉向、采取同相位轉向方式進行高速換道和采取逆相位轉向方式進行低速轉彎；