[發明專利]一種智能線控底盤加速度控制系統與控制方法

有效

• 申請號: 202011519422.1
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112660129B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 馬芳武;吳官樸;代凱;馮曙;楊昱;王佳偉;申棋仁;張豪斌
• 申請（專利權）人: 浙江天尚元科技有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W40/076;B60W40/10;B60W40/105;B60W50/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 謝瀟

本發明公開了一種智能線控底盤加速度控制系統，包括上位機、VCU、感知系統、線控驅動系統、線控制動系統和車載傳感系統。本發明控制方法采用前饋控制和反饋控制相結合的控制策略，通過前饋控制加快底盤加速度控制的響應速度，并通過反饋控制提高底盤加速度控制的控制精度，綜合提高底盤加速度控制效果。本發明通過實時擬合底盤加速度控制的前饋控制參數，為底盤加速度控制提供準確的前饋控制輸出，減少車輛底盤加速度控制的前饋控制偏差對底盤加速度控制效果的影響。并通過對反饋控制參數實時優化，提高車輛底盤加速度控制的反饋控制的響應速度和控制精度。通過前饋參數的實時擬合和反饋參數的實時優化，綜合提高底盤加速度的控制效果。

技術領域

本發明屬于智能線控底盤控制領域，具體是一種智能線控底盤加速度控制系統與控制方法。

背景技術

加速度控制是車輛底盤控制的一個重要指標，對實現車輛智能輔助駕駛與自動駕駛相關功能具有重要意義。比如自適應巡航功能需要穩定精準的加速度跟隨，以實現較好的車輛巡航功能，再比如無人駕駛車輛軌跡規劃與軌跡跟隨，車輛緊急避障等功能，都需要車輛加速度的快速精準控制。

現有的車輛加速度控制方案中，多數采用前饋控制加反饋控制的加速度控制方法。使用這種加速度控制方案，能夠提高車輛加速度控制的響應速度和控制精度，但也存在一定的問題。一方面，車輛的行駛參數，如車輛的滾動阻力系數、車輛的風阻系數、車輛的迎風面積難以準確測量得到，而且會隨著使用環境和使用時間發生改變，由此造成的前饋控制輸出偏差會對底盤加速度控制造成影響。另一方面，由于車輛底盤在高速行駛中具有非線性，因此底盤控制的反饋控制參數需要根據車輛行駛工況進行優化。

在現有的加速度控制方案中，少有考慮對車輛底盤控制參數實時擬合和優化，以減少車輛行駛環境和行駛工況改變對車輛加速度控制效果的影響。如專利申請號為202010138511.5，名為“一種電動汽車的加速度控制方法”的專利，在實現電動車加速度控制時，只通過車輛質量反求電機扭矩輸出，沒有考慮車輛參數與實際之間誤差造成的控制誤差。專利申請號為201810677167.X，名為“無人駕駛電動車的加速控制方法及裝置”的專利，通過VCU根據期望縱向加速度計算電動車輛所需的基礎扭矩和實際加速度與期望縱向加速度誤差計算PID輸出扭矩，用兩部分扭矩之和綜合控制車輛加速度。但這個專利中前饋控制參數和反饋控制參數都為定值，車輛行駛環境和行駛工況的改變會對加速度控制效果造成影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種智能線控底盤加速度控制系統與控制方法，可為底盤加速度控制提供準確的前饋控制輸出，減少車輛底盤加速度控制的前饋控制偏差對底盤加速度控制效果的影響，提高車輛底盤加速度控制的反饋控制的響應速度和控制精度，綜合提高底盤加速度的控制效果。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種智能線控底盤加速度控制系統，包括上位機、VCU、感知系統、線控驅動系統、線控制動系統和車載傳感系統；

所述的上位機用于向VCU發送期望縱向加速度值；

所述的感知系統包括IMU、GPS和數據處理模塊，所述的IMU用于感知實時的底盤多個方向加速度與路面坡度信息，所述的GPS用于獲取實時的底盤位置和速度信息，所述數據處理模塊用于將IMU數據和GPS數據濾波和融合，得到實時的底盤的車速、縱向加速度和路面坡度值并發送給VCU；

所述的線控驅動系統包括若干電機控制器和若干底盤驅動電機，所述的線控驅動系統用于接收VCU發送的控制信號并向VCU反饋各個底盤驅動電機的輸出扭矩；

所述的線控制動系統包括若干制動控制器和若干制動執行器，所述的線控制動系統用于將各個制動執行器的制動壓力值反饋給VCU并接收VCU發送的控制信號；

所述的車載傳感系統包括若干車輪轉角傳感器和若干載重壓力傳感器，所述的車載傳感系統用于向VCU反饋若干車輪轉角傳感器測量得到的底盤的每個車輪轉角值和若干載重壓力傳感器測量得到的底盤的載重壓力值；