[发明专利]一种角模块车辆不同轮参考车速估计方法

说明书

本发明公开了一种角模块车辆不同轮参考车速估计方法，适用于车辆不同轮在稳态及非稳态工况下参考车速估算，尤其适用于车轮处于非稳态工况下该轮参考车速的估算，解决角模块车辆当前运行处于直行工况、前轮转向工况、后轮转向工况、前后同向转向工况、前后异向转向工况等工况下，不同轮处于稳态或非稳态参考车速估算。特别当检测到角模块车辆任何车轮处于打滑等非稳态工况下时，可以较为准确估算出该非稳态工况车轮以及车辆质心处理论参考车速，为驱动防滑等底盘动力学控制以及智能驾驶控制提供较为准确的参考车速数据支撑，方便其作出更快、更有效的控制非稳态车轮进入稳态状况，提高车辆行驶稳定性及安全性。

技术领域

本发明涉及车速估计方法，特别涉及一种角模块车辆不同轮参考车速估计方法。

背景技术

在车辆系统动力学控制领域中，比如驱动防滑控制时，获得实时准确的车辆参考车速，对车辆驱动防滑控制效果起着至关重要的作用。现有的大多直接利用轮速信号计算参考车速。对于有从动轮的车辆，采用从动轮转速估算车速是可行的，但是对于全驱车辆，由于全部轮胎都可能会存在打滑或抱死，导致轮速变化较大的情况下，车速并没有太大变化。因此，直接利用轮速转角信号得到的参考车速会与实际车速存在较大的偏差。因此在当前分布式全驱车辆兴起之际，全驱车辆不同轮参考车速准确的估算成为一大难点，另外对于每个轮都具有驱动与转向的角模块分布式驱动车辆，由于每个轮胎都可以进行360度转向，当车轮转角较大，车辆正常行驶时内外侧不同车轮之间转速差别较大，且转速差在车辆转向角越大时差值越大，另外当前角模块车辆设计车速较低，采用平均车速估算每个轮参考车速将出现很大偏差，将严重影响车辆动力学控制效果，不利于车辆稳定安全行驶。

发明内容

本发明目的是：提供一种角模块车辆不同轮参考车速估计方法，适用于车辆不同轮在稳态及非稳态工况下参考车速估算，尤其适用于车轮处于非稳态工况下该轮参考车速的估算，解决角模块车辆当前运行处于直行工况、前轮转向工况、前后同向转向工况、前后异向转向工况等工况下，不同轮处于稳态或非稳态参考车速估算。特别当检测到角模块车辆任何车轮处于打滑等非稳态工况下时，可以较为准确估算出该非稳态工况车轮及车辆质心处理论参考车速，为驱动防滑等底盘动力学控制以及智能驾驶控制提供较为准确的参考车速数据支撑，方便其作出更快、更有效的控制非稳态车轮进入稳态状况，提高车辆行驶稳定性。

本发明的技术方案是：

一种角模块车辆不同轮参考车速估计方法，根据角模块车辆前后车轮转向方向判断车轮转向模式，车轮转向模式包括：无转向、仅前轮转向、仅后轮转向、前后轮同向转向、前后轮异向转向；估计方法包括：

S1、对于低速角模块车辆，车辆转向行驶过程中，车辆转向行驶过程中符合阿克曼转向原理，根据不同的车辆车轮转向模式，计算不同轮实际转向半径及车辆质心转向半径；

S2、对于低速角模块车辆，由速度瞬心定理可知，在所有车轮均不打滑的情况下，车辆绕旋转中心的瞬时角速度相等；

S3、当角模块车辆所有车轮均未打滑时，由各车轮对应电机转速计算各车轮参考车速；

S4、当角模块车辆存在车轮打滑时，由速度瞬心定理可得，以其中任一未发生打滑车轮车速为基准，计算其他发生打滑车轮及车辆质心处参考车速；

S5、当角模块车辆转向行驶时，且存在车轮打滑以及车辆转向模式为阿克曼前轮转向时，以其中任一未发生打滑车轮车速为基准，计算其他车轮及车辆质心参考车速；

S6、当角模块车辆转向行驶时，且存在车轮打滑以及车辆转向模式为阿克曼后轮转向时，以其中任一未发生打滑车轮车速为基准，计算其他车轮及车辆质心参考车速；

S7、当角模块车辆转向行驶时，且存在车轮打滑以及车辆转向模式为阿克曼四轮转向：以其中任一未发生打滑车轮车速为基准，计算其他车轮及车辆质心参考车速；

S8、当角模块车辆直行行驶时，打滑车轮以不打滑车轮平均车速为参考车速；