[发明专利]一种多模式线控底盘系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种多模式线控底盘系统，包括线控转向系统、线控制动系统、线控驱动系统以及底盘集成控制系统。本实施例通过多模式线控底盘系统的控制方法实现了线控转向系统、线控制动系统和线控驱动系统三个子系统的协同控制；线控转向系统和线控驱动系统的协同控制保证了车辆低速行驶时的灵活性，高速行驶时的稳定性；线控制动系统、线控驱动系统以及线控转向系统的协同控制保证了车辆能够安全避障的前提下保证车辆不发生侧翻；子系统的协同控制丰富了线控底盘系统的工作模式，提升了底盘系统的可靠性，同时保证了行车安全性。

技术领域

本发明属于汽车底盘系统技术领域，具体指代一种多模式线控底盘系统及其控制方法。

背景技术

随着智能驾驶辅助技术的迅速发展，除了对智能驾驶控制算法提出了较高的要求，同时也需要执行机构对控制器的决策指令能够迅速响应，而线控底盘技术便是一种很好的技术实现方式。线控底盘技术取消了传统底盘结构中复杂的机械耦合连接，直接由控制器发出电信号控制执行机构的运行，极大提高了底盘系统的响应速度；而且，线控底盘技术可以实现各个子系统之间的协调集成控制，使得线控底盘系统具备不同的工作模式，以适应汽车行驶过程中遇到的各种复杂工况，从而提升车辆的行驶稳定性，保障汽车的行驶安全性。

现有的多模式系统控制研究主要集中在线控转向系统控制以及线控转向系统和线控制动系统之间的协同控制；例如，申请号为201910091439.2的中国发明专利中公开了一种基于线控转向的多模式助力转向系统及其控制方法，通过多种模式的切换，可以满足驾驶员不同驾驶体验的需求，而且当线控转向出现故障时，也可以通过模式切换保证驾驶员的安全；申请号为201810537315.8的中国发明专利中公开了一种线控转向和制动系统及其控制方法，提供了一种紧急工况下线控转向系统和线控制动系统的协调控制方法，发挥了线控车辆集成控制的优势。然而，针对线控底盘系统的线控转向系统、线控制动系统和线控驱动系统三个子系统之间的协调控制研究很少，三个子系统之间的协调控制可以进一步丰富线控底盘系统的工作模式，从而适应更多的驾驶工况，是一个值得研究的问题。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多模式线控底盘系统及其控制方法，实现对线控底盘系统的线控转向系统、线控制动系统和线控驱动系统三个子系统之间的协调控制，从而使得线控底盘系统可以根据不同的驾驶工况切换不同的工作模式。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种多模式线控底盘系统，包括：线控转向系统、线控制动系统、线控驱动系统以及底盘集成控制系统；其中，

所述线控转向系统包括：方向盘、转向管柱、转角传感器、转矩传感器、路感电机、路感电机减速机构、转向助力电机、转向助力电机减速机构、转向助力电机转速传感器、齿轮齿条转向器、转向横拉杆和转向梯形；转角传感器和转矩传感器安装在转向管柱上；路感电机输出的反馈力矩通过路感电机减速机构和转向管柱作用到方向盘上；转向助力电机的助力力矩通过转向助力电机减速机构和齿轮齿条转向器作用到转向横拉杆和转向梯形上；

所述线控制动系统包括：制动踏板、制动踏板位置传感器、制动电机、制动电机减速机构、制动电机转速传感器和制动轮缸；制动电机输出的力矩通过制动电机减速机构作用到制动轮缸上产生制动力矩；

所述线控驱动系统包括：油门踏板、油门踏板位置传感器、轮毂电机和轮速传感器；油门踏板位置传感器安装在油门踏板上；轮毂电机安装在车轮内部；轮速传感器安装在车轮上；

所述底盘集成控制系统包括：底盘控制器、环境感知单元和车辆状态单元；底盘控制器的输入端连接转角传感器、转矩传感器、制动踏板位置传感器、油门踏板位置传感器、转向助力电机转速传感器、制动电机转速传感器、轮速传感器、环境感知单元和车辆状态单元；环境感知单元用来感知车辆周围环境信息；车辆状态单元用来获取车速和横摆角速度；