[发明专利]一种用于平台化开发线控底盘系统的集中式控制系统

说明书

本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种用于平台化开发线控底盘系统的集中式控制系统。本发明基于冗余的底盘系统集成控制器对车身运行姿态稳定性进行调节，以目标车速、目标加速度、目标转角作为系统的输入期望值，底盘集成控制器进行底盘的横向、纵向、垂向三个方向力的集成优化控制，并将执行组件的需求进行分配，执行组件执行过程通过发送反馈信号以及底盘集成控制器采集底盘实时状态信号进行闭环控制。从而减轻各执行组件的硬件设计和算力负担，有效解决不同执行组件的功能冲突，综合提升底盘运行轨迹和姿态的稳定性，同时同平台下的其它产品开发只需要调试匹配参数和接口模块，大大节省了同平台下不同项目的开发时间。

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种用于平台化开发线控底盘系统的集中式控制系统。

背景技术

随着汽车智能化的发展，线控技术逐渐成为发展无人自动驾驶技术必经的一个技术阶段。线控底盘系统包括线控转向子系统、线控制动子系统、线控驱动子系统、线控悬架子系统组成，各子系统都是取消了复杂的机械连接，采用信号线的方式传输控制指令。

目前的线控底盘系统多采用分散式的底盘控制系统，主要是非解耦的各个子系统独立进行功能控制，存在车辆和轮胎各方向之间动力学严重耦合，从而在控制需求、执行效果等方面存在不同程度的冲突，为消除各子系统之间在控制上的冲突，需要对整个系统进行一体化控制，对横、纵、垂三个方向中至少两个进行协同控制，来改善底盘的操作稳定性。

现有的控制方法多基于分散式或分层式的设计思路，即上层控制器计算整车需求，中层底盘域控制器进行特定的功能分配或需求转换，底层的线控底盘执行组件进行接受整车需求或底层域控制器进行功能执行。这种方法的侧重点是将功能完全分配给底层会自行部件或将原底层执行部件间部分耦合算法集成到中间层的底盘集成控制器中，再通过PID或模型预测或其它算法进行底盘功能的协调控制，而没有考虑对线控底盘的执行器进行完全解耦的方面。另外，现有的控制方法只针对特定种类或类型的车辆底盘，根据这种类型的底盘来进行底层需求的分配。现有的控制方法受限于传统车型底盘的硬件范围。

发明内容

本申请提出一种用于平台化开发线控底盘系统的集中式控制系统，其目的在于不论线控底盘系统的布置方式、执行部件的形式，都可以套用的本申请的集中式控制系统，该系统解耦性更强，且本身不受传统车型底盘硬件配置的限制。

一种用于平台化开发线控底盘系统的集中式控制系统，包括：上层控制器、底盘系统集成控制器、集中式底盘姿态感知装置、车辆传感器以及多个执行组件；

其中，所述车辆传感器用于获取车辆自身的状态信息并发送给所述上层控制器；所述集中式底盘姿态感知装置用于获取车辆运动时姿态信息；所述上层控制器用于根据所述车辆自身的状态信息以及车辆运动时姿态信息确定目标车速、目标加速度以及目标转角，并将该目标车速、目标加速度以及目标转角发送给底盘系统集成控制器；所述底盘系统集成控制器用于根据所述目标车速、目标加速度以及目标转角生成对应的控制指令，并将该控制指令发送给所述多个执行组件；所述多个执行组件用于根据所述控制指令控制车辆的驱动装置运动。

在一种实施例中，所述集中式底盘姿态感知装置至少包括车辆转角传感器、磁传感器、轮速传感器、三轴陀螺仪、3D加速仪以及信号处理单元。

在一种实施例中，所述底盘系统集成控制器用于根据所述目标车速、目标加速度以及目标转角生成对应的控制指令包括：

底盘系统集成控制器根据所述目标车速、目标加速度以及目标转角进行需求分配，分别得到每个车轮横向、纵向以及垂直方向上的控制指令。

在一种实施例中，所述执行组件包括主执行组件和副执行组件；

其中，每个车轮在每个方向上设有一个主执行组件和至少一个副执行组件；在控制车轮运动时，首先主执行组件根据控制指令控制对应的车轮运动，并获取当前的车轮的反馈信号，依据该反馈信号判断车轮当前的运动状态是否满足预设要求，若不满足则启动副执行组件。