[發明專利]基于卡車改裝的自主行駛驅動防滑控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210455128.1
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114802249A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 蒙艷玫;向洋;韋錦;張金來;董振;武豪;唐治宏
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W40/064;B60W40/10;B60W40/12;B60W10/08;B60S9/215
• 代理公司: 南寧頌博遠信知識產權代理事務所(普通合伙) 45141
• 代理人: 吳寧芬

本發明公開了一種基于卡車改裝的自主行駛驅動防滑控制系統及其控制方法，驅動防滑控制系統包括控制裝置和至少兩個承載機構，每個承載機構包括：支架；擺臂，其上端與支架鉸接；推桿，其能夠伸縮，用于驅動擺臂上下擺動；以及車輪，其安裝于擺臂的下端；驅動承載機構還包括壓力傳感器、伺服電機、聯軸器和減速器，壓力傳感器安裝于推桿的下端；輔助承載機構還包括安裝于從動輪上的輪速傳感器；控制裝置包括驅動防滑控制器和電機控制器；還包括驅動防滑控制系統的控制方法。采用本發明的驅動防滑控制系統和其控制方法，控制模塊少，可靠性高，成本低，能夠克服系統響應速度慢、控制算法單一且抗干擾能力差等缺點，實現車輛行駛位置的精確控制。

技術領域

本發明涉及汽車行駛系統技術領域，特別涉及一種基于卡車改裝的自主行駛驅動防滑控制系統及其控制方法。

背景技術

工程道路車輛、綠化作業車輛、環衛車輛、打樁機、園林修剪機等在進行作業時，需要頻繁地變更行進、倒退、停止的狀態。采用傳統手動變速器的汽車底盤時，作業人員的操作勞動強度大。且頻繁切換狀態使得汽車離合長期處于過渡接合狀態，導致離合磨損迅速，機器故障率高。且采用傳統的汽車底盤改造的工程道路車輛、綠化作業車輛、環衛車輛、打樁機、園林修剪機等不易于實現自動化作業，嚴重制約生產勞動效率。本發明提供一種線控驅動系統、驅動防滑系統及控制方法，可在原車底盤的基礎上加裝或改裝本線控驅動行駛系統，降低了技術和人力成本，解放了勞動力，提高作業效率，利用了電機力矩可以通過電流電壓較為準確獲得、現代電機控制技術可以準確控制電機力矩和電機力矩響應比傳統內燃機響應迅速等優點。

由于電機驅動轉矩響應速度較快，且在低轉速時能夠達到峰值轉矩，導致電機驅動卡車在起步或者低速行駛時相比于自身燃油驅動更容易打滑，降低作業車輛位置控制的精準度，所以對改造車輛的驅動防滑控制顯得尤為重要。

近幾年，國內一些學者對電動汽車驅動防滑控制系統展開了相關研究，如公開號為CN 112758096 A的專利申請，公開了一種基于電機轉矩控制的智能驅動防滑控制系統及方法，該方法恒定電機轉矩，通過驅動輪的角速度和角加速度變化判斷驅動輪是否處于打滑狀態，并參考駕駛員的意圖，獲得電機轉矩控制命令，該方法通過人為判斷輸出電機控制轉矩，沒有明確的電機輸出轉矩計算公式，無法控制電機輸出當前狀態下電機最優力矩，過分依賴于駕駛員駕駛經驗，通用性太差，控制過程簡單易行，沒有考慮不同附著系數路面對車輪最優滑轉率的影響，缺乏對不同道路的適應能力。

公開號為CN 107298082 A的專利申請，公開了一種主動增加汽車附著力的系統及控制方法，其中裝置包括控制器、常開電磁閥、儲能器、減震器、軸缸和單向閥等，通過主動增加汽車附著力系統控制各個部件實現控制過程中的液壓油按照設定方向流動，結合軸缸來實現在加速和緊急制動的時讓汽車減震器彈簧收縮，增加汽車的附著力從而實現更加安全的制動以及更加快速的加速，并且系統可以重復使用自動進行復位。此方法，通過增加附著力的方式來提高汽車的動力性能，能在一定程度上達到汽車防滑效果。但采用傳感器較多，成本較高，可靠性較差，另外控制算法單一且抗干擾能力較差。

公開號為CN 110843783 A的專利申請，公開了一種基于路面識別驅動防滑預控制方法與系統，利用車輛上的攝像頭探測識別路面；計算四個車輪即將行駛的路面；利用力傳感器計算每個車輪的載荷；利用路面附著系數定義公式和附著系數表計算每個車輪對應路面的最大附著力，獲得每個車輪的驅動力的最大值，控制四個電機的驅動力始終小于等于電機驅動力的最大值，從而實現驅動防滑控制。此方法在設備調試良好的條件下，識別精度較高。但由于車輛實際行駛工況復雜，當與已知測試工況存在偏差時，估計精度將會顯著降低，另外傳感器成本較高，可靠性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于卡車改裝的自主行駛驅動防滑控制系統及其控制方法，從而克服現有智能車輛電機驅動防滑控制系統存在系統響應速度慢、控制算法單一且抗干擾能力差、魯棒性差、路面適應性差、路面識別算法復雜、無法充分保證驅動輪與地面的附著系數的缺點。