[发明专利]一种分布式驱动线控底盘及其控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式驱动线控底盘及其控制方法，包括用于控制车轮转速的驱动控制系统，用于控制车轮转动角度的转向控制系统，对车辆转速、转动角度进行监测的传感器和底盘域控制器，所述底盘域控制器包括信号处理模块、控制决策模块、模式转换模块、冗余模块和驱动控制模块，在本发明中通过信号处理模块接收车辆信号并进行处理，之后生成车辆各个系统的状态以及对整车状态的估计结果并发送给控制决策模块，由控制决策模块判断车辆行驶状态，并且结合检测的各系统的工作状态制定控制策略，处理后发送给驱动控制模块、模式装换模块和冗余容/错模块生成驱动控制指令，通过指令控制驱动控制系统、转向控制系统使车辆调整成对应的工作模式。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体的涉及一种分布式驱动线控底盘及其控制方法。

背景技术

分布式驱动电动汽车将电机直接安装在驱动车轮内或驱动车轮附近，发动机被电池所代替，去除传统动力传动系统后，车辆具有更高的传递效率，结构也更为紧凑；此外，分布式驱动电动汽车的电机可单独施加控制，控制方式更加灵活，但是当一侧驱动电机出现故障失效时会产生附加横摆力矩很容易使车辆严重偏航，存在较大的安全隐患，且在转弯的地方，由于某侧驱动电机出现故障容易使前或后轮上两个轮心的轮心速度不协调，从而容易出现一侧的车轮出现拖滑或转滑而导致的功率循环不平衡或汽车不能正常行驶的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，具体地提供了一种分布式驱动线控底盘及其控制方法来提升车辆的安全性、行驶稳定性以及对于不同场景的灵活适应性，以解决现有技术中存在当一侧驱动电机出现故障失效时会产生附加横摆力矩使车辆严重偏航，存在较大安全隐患的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种分布式驱动线控底盘，包括底盘和通过半轴安装于底盘上的前后四个车轮，还包括

分布式驱动系统，包括四个与底盘连接且与车轮一一对应并用于独立驱动相应侧车轮的驱动电机和两个分别用于控制前、后两个车轮同轴转动和不同轴转动的离合装置；

前后车轮轴线控转向系统，包括用于控制两个前车轮同步转向的第一电机线控转向器和与两个后车轮一一对应并用于独立控制相应侧后车轮转向的电机线控转向器；

用于检测前后车轮转角信息的传感器和用于接收传感器的前后轮转角信号、接收驱动电机的力矩、转速信号的底盘域控制器，所述底盘域控制器还用于控制驱动电机输出力矩、转动速度和用于控制电机转向器的转动方向。

进一步地，四个所述驱动电机均采用永磁同步电机。

进一步地，通过两个所述离合装置可以实现前轮两轮同轴驱动以及后轮两轮同轴驱动、前轮两轮独立驱动以及后轮两轮同轴驱动、前轮两轮同轴驱动以及后轮两轮独立驱动和四轮独立驱动四种工作模式。

进一步地，所述离合装置通过电机控制并用来控制前后车轮上半轴的联动与否。

一种分布式驱动线控底盘的控制方法，包括用于控制车轮转速的驱动控制系统，用于控制车轮转动角度的转向控制系统，对车辆转速、转动角度进行监测的传感器和底盘域控制器；

所述底盘域控制器包括信号处理模块、控制决策模块、模式转换模块、冗余模块和驱动控制模块，所述信号处理模块接收前后轮转角信号、驱动电机力矩、转速信号并进行处理，之后生成车辆各系统的状态以及对整车状态的估计结果并发送给所述控制决策模块，由所述控制决策模块判断车辆行驶状态是否存在故障，并且结合检测的各系统的工作状态来制定控制策略，处理后发送给所述驱动控制模块、模式转换模块和冗余容/错模块生成驱动控制指令，通过指令控制驱动控制系统、转向控制系统使车辆调整成对应的工作模式。