轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109291806A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811101147.4(22)申请日2018.09.20(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人汪洪波崔伟(74)专利代理机构合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)34144代理人方荣肖(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)权利要求书3页说明书16页附图6页(54)发明名称轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法。所述方法包括：根据车辆的跨道时间边界和动态DLC边界，在三种驾驶模式中选择一种输出：只有电子差速控制器控制的自由驾驶模式、只有主动差动转向控制器控制的主动驾驶模式、电子差速控制器和主动差动转向控制器协同控制的辅助驾驶模式；制定与三种驾驶模式一一对应的三种驾驶控制方法，并根据选择的驾驶模式启动相对应的驾驶控制方法，三种驾驶控制方法为：只有电子差速控制器控制的电子差速控制方法、只有主动差动转向控制器控制的主动差动转向控制方法、电子差速控制器和主动差动转向控制器协同控制的协调控制方法；根据选择的驾驶控制方法进行车辆的转矩分配。CN109291806ACN109291806A权利要求书1/3页1.一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：根据车辆的跨道时间边界τ1、τ2以及动态DLC边界e1、e2，在三种驾驶模式中选择一种驾驶模式输出；其中，所述三种驾驶模式为：只有电子差速控制器控制的自由驾驶模式、只有主动差动转向控制器控制的主动驾驶模式、所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器协同控制的辅助驾驶模式；制定与所述三种驾驶模式一一对应的三种驾驶控制方法，并根据选择的驾驶模式启动相对应的驾驶控制方法；其中，所述三种驾驶控制方法为：只有所述电子差速控制器控制的电子差速控制方法、只有所述主动差动转向控制器控制的主动差动转向控制方法、所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器协同控制的协调控制方法；根据选择的驾驶控制方法进行车辆的转矩分配。2.如权利要求1所述的轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，跨道时间边界τ1、τ2分别为：其中，t1为最小跨道时间，t'为驾驶员反应时间，t”为执行机构响应时间；当跨道时间tT＜t1+t”时，定义属于只有主动差动转向控制器控制的主动驾驶模式；当t1+t”＜tT＜t1+t'+t”时，定义属于所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器协同控制的辅助驾驶模式；当tT＞t1+t'+t”时，定义属于只有电子差速控制器控制的自由驾驶模式。3.如权利要求1所述的轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，最小跨道时间t1为：其中，vyt为车辆侧向速度，aymax为车辆极限侧向加速度；跨道时间tT为：其中，DLC为跨道距离；v为车速；ωr为车辆的实际横摆角速度ωr；为偏航角；yl为车辆质心到左车道线的距离；a为车辆质心到前轴的距离；lf为前轮距；yll为左前轮到左车道线的距离；Rv为转弯半径。4.如权利要求1所述的轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，所述协调控制方法包括以下步骤：步骤S11，根据驾驶员输入的一个方向盘转角δf，计算出理想横摆角速度ωd；步骤S12，所述电子差速控制器根据横摆角速度ωd，计算力矩Mb；步骤S13，所述主动差动转向控制器在所述辅助驾驶模式时输出一个力矩KsMz，其中，Ks2CN109291806A权利要求书2/3页为关联函数，0<Ks<1，Mz为所述主动差动转向控制器决策出的横摆力矩；步骤S14，判断力矩Mb的方向与力矩KsMz的方向是否相同；力矩Mb的方向与力矩KsMz的方向如果相同，则执行步骤S15；步骤S15，检测车辆的实际横摆角速度ωr；步骤S16，判断是否ωr<ωd；是则执行步骤S17，否则执行步骤S18；步骤S17，所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器同时控制；步骤S18，所述电子差速控制器停止控制。5.如权利要求4所述的轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，所述协调控制方法还包括：步骤S19，当车辆与目标路径之间存在一个偏离量时，根据车辆在当前位置的偏航角以及车辆与预瞄点处的横向偏差Yl输出一个期望方向盘转角δd，δd为：其中，L为汽车轴距，i为转向系统传动比，ls为车辆距预瞄点处的预瞄距离；步骤S110，判断δf的方向和δd的方向是否相反；如果相反，则执行步骤S18，如果相同，则执行步骤S16。6.如权利要求4所述的轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，所述协调控制方法还包括