车辆失稳控制方法、车辆失稳控制装置和车辆与流程

文档序号:14600240发布日期:2018-06-05 18:32阅读:316来源:国知局
车辆失稳控制方法、车辆失稳控制装置和车辆与流程

本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种车辆失稳控制方法、一种车辆失稳控制装置和一种具有该装置的车辆。



背景技术:

通常,车辆在转弯时,可能出现两种失稳情况,一是由于后轮与地面附着力不足,车辆甩尾,导致转向过度;二是由于前轮与地面附着力不足,车头甩出,导致转向不足。

目前,面对以上两种失稳情况,一般是根据传感器的信号来检测车辆的状况,然后根据车辆的状况控制发动机的转矩输出和各个车轮的制动液压,当转向不足时,内侧后轮被制动;当转向过度时,外侧前轮被制动,从而达到缓和车辆不稳定状态的目的。但由于车辆失稳时,是通过降低扭矩和对车辆制动控制来缓和车辆不稳定状态,因而车辆的动力损失很大,而且摩擦片磨损严重。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种车辆失稳控制方法,通过对轮边电机进行控制,以更快、更平稳的修正车辆的失稳状态,不仅保证了安全性,而且保证了车辆的动力性。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆失稳控制装置。

本发明的又一个目的在于提出一种车辆。

为实现上述目的,本发明一方面实施例提出了一种车辆失稳控制方法,所述车辆中的每个车轮对应设置轮边电机,所述方法包括以下步骤:在所述车辆行驶的过程中,判断所述车辆是否处于失稳状态,其中,所述失稳状态包括转向不足状态和转向过度状态;当所述车辆处于所述转向不足状态时,通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力;当所述车辆处于所述转向过度状态时,通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。

根据本发明实施例的车辆失稳控制方法,在车辆行驶过程中,当车辆处于转向不足状态时,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力;当车辆处于转向过度状态时,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。从而通过对轮边电机进行控制,以更快、更平稳的修正车辆的失稳状态,不仅保证了安全性,而且保证了车辆的动力性。。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力,直至所述外侧车轮的驱动力达到第一预设阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述内侧车轮的驱动力;当所述内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的制动力;当所述内侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力,同时对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述内侧车轮的驱动力,其中,当所述内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,在对所述轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力之前,还判断所述内侧车轮的驱动力是否小于等于所述预设的最小驱动力阈值,其中,如果所述内侧车轮的驱动力小于等于所述预设的最小驱动力阈值且所述车辆仍处于所述转向不足状态,则直接对所述轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力,直至所述内侧车轮的驱动力达到第二预设阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向过度状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向过度状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述外侧车轮的驱动力;当所述外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的制动力;当所述外侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力。

根据本发明的一个实施例,所述通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力,同时对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述外侧车轮的驱动力,其中,当所述外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述车辆仍处于所述转向不足状态,则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,在对所述轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力之前,还判断所述外侧车轮的驱动力是否小于等于所述预设的最小驱动力阈值,其中,如果所述外侧车轮的驱动力小于等于所述预设的最小驱动力阈值且所述车辆仍处于所述转向过度状态,则直接对所述轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

为实现上述目的,本发明另一方面实施例还提出了一种车辆失稳控制装置,所述车辆中的每个车轮对应设置轮边电机,所述装置包括:判断模块,用于在所述车辆行驶的过程中,判断所述车辆是否处于失稳状态,其中,所述失稳状态包括转向不足状态和转向过度状态;控制模块,所述控制模块分别与所述判断模块和所述车辆中的每个车轮的轮边电机相连,所述控制模块用于当所述车辆处于所述转向不足状态时,通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,并当所述车辆处于所述转向过度状态时,通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。

根据本发明实施例的车辆失稳控制装置,在车辆行驶过程中,当判断模块判断车辆处于转向不足状态时,控制模块通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力;当判断模块判断车辆处于转向过度状态时,控制模块通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。从而通过对轮边电机进行控制,以更快、更平稳的修正车辆的失稳状态,不仅保证了安全性,而且保证了车辆的动力性。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力,直至所述外侧车轮的驱动力达到第一预设阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述内侧车轮的驱动力;当所述内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的制动力;当所述内侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的驱动力,同时对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述内侧车轮的驱动力,其中,当所述内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,所述控制模块在对所述轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力之前,还判断所述内侧车轮的驱动力是否小于等于所述预设的最小驱动力阈值,其中,如果所述内侧车轮的驱动力小于等于所述预设的最小驱动力阈值且所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则直接对所述轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力,直至所述内侧车轮的驱动力达到第二预设阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向过度状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向过度状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述外侧车轮的驱动力;当所述外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的制动力;当所述外侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力。

根据本发明的一个实施例,所述控制模块通过对所述轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,所述控制模块对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述内侧车轮的驱动力,同时对所述轮边电机进行控制以逐步减小所述外侧车轮的驱动力,其中,当所述外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向不足状态,所述控制模块则对所述轮边电机进行控制以逐步增大所述外侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,所述控制模块在对所述轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力之前,还判断所述外侧车轮的驱动力是否小于等于所述预设的最小驱动力阈值,其中,如果所述外侧车轮的驱动力小于等于所述预设的最小驱动力阈值且所述判断模块判断所述车辆仍处于所述转向过度状态,所述控制模块则直接对所述轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

此外,本发明的实施例还提出了一种车辆,其包括上述的车辆失稳控制装置。

本发明实施例的车辆,通过上述的车辆失稳控制装置,能够根据失稳状态,通过对轮边电机进行分阶段控制来逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性和动力性,而且能处理的车辆失稳的极限车速更高,同时由于采用轮边电机对每个车轮进行控制,相对于液压制动控制,有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的车辆失稳控制方法的流程图;

图3是根据本发明一个实施例的当车辆处于转向不足状态时车辆失稳控制示意图;

图4是根据本发明一个实施例的当车辆处于转向过度状态时车辆失稳控制示意图;

图5是根据本发明一个实施例的车辆失稳控制方法的流程图;

图6是根据本发明实施例的车辆失稳控制装置的方框图;

图7是根据本发明实施例的车辆的方框图。

附图标记:

1fl、1fr、1rl和1rr分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮速传感器;2fl、2fr、2rl和2rr分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮;3fl、3fr、3rl和3rr分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮边电机;4为方向盘转角传感器;5为横摆率传感器;6为加速度传感器;7为电子控制器;8为电机控制器;10为判断模块;20为控制模块;100为车辆失稳控制装置;1000为车辆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的车辆失稳控制方法、车辆失稳控制装置和具有该装置的车辆。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图。

如图1所示,车辆中的每个车轮对应设置轮边电机和轮速传感器,并且车辆中还设置有方向盘转角传感器、横摆率传感器、加速度传感器、电子控制器和电机控制器等。其中,轮边电机与车轮直接相连,以驱动或抑制相应车轮转动,轮速传感器用于获取相应车轮的轮速,方向盘转角传感器用于获取方向盘的转角,横摆率传感器用于获取车辆的横摆角速度,加速度传感器用于获取车辆的纵向加速度和横向加速度,电子控制器用于根据车轮的轮速、方向盘的转角、横摆角速度等信号输出电机控制信号至电机控制器,以通过电机控制器对各轮边电机进行控制。

图2是根据本发明实施例的车辆失稳控制方法的流程图。如图2所示,该车辆失稳控制方法可包括以下步骤:

S1,在车辆行驶的过程中,判断车辆是否处于失稳状态,其中,失稳状态包括转向不足状态和转向过度状态。

具体而言,在车辆行驶过程中,可以根据方向盘的转角、横摆角速度、横向加速度、每个车轮的轮速等信号来判断车辆是否处于转向不足或者转向过度等失稳状态。具体如何判断车辆是否处于失稳状态,可采用现有技术中的判断方法,这里不再详述。

S2,当车辆处于转向不足状态时,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力。

具体而言,造成车辆处于转向不足的工况有很多,例如,正常踩油门、打转向,或者正常踩制动、打转向等,当因正常踩油门打转向导致车辆处于转向不足状态时,该情况下,外侧车轮无制动力,此时可利用轮边电机能够独立控制每个车轮的优势,通过轮边电机来控制外侧车轮增大驱动力,内侧车轮减小驱动力,以及给内侧车轮提供制动力等,来对轮边电机进行分阶段控制,以逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性,而且保证了动力性。

根据本发明的一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力,直至外侧车轮的驱动力达到第一预设阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。其中,第一预设阈值和最小驱动力阈值可根据实际情况进行标定,特别的,最小驱动力阈值可以为零。

具体而言,在判断车辆处于转向不足状态时,可以根据传感器反馈的信号,针对车辆失稳程度的不同,对轮边电机进行分阶段控制。如图3a所示,当车辆向左转弯时,可以先逐步增大外侧(右侧)车轮的驱动力,直到外侧车轮的驱动力达到门限值,若此时车辆仍处于转向不足状态,则开始逐步减小内侧(左侧)车轮的驱动力,如图3b所示,当内侧车轮的驱动力已经减小至最小驱动力阈值(如零)时,如果仍然不能修正车辆的失稳状态,则开始逐步增大内侧车轮的制动力,如图3c所示,这样不仅能够产生更大的横摆力矩,达到更好的控制效果,而且可以减少液压制动的参与。

根据本发明的另一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力;当内侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力。

具体而言,当车辆向左转弯时,可以先逐步减小内侧(左侧)车轮的驱动力,直到内侧车轮的驱动力达到门限值,若此时车辆仍处于转向不足状态,则开始逐步增大内侧(左侧)车轮的制动力,当内侧车轮的制动力达到门限值时,如果仍然不能修正车辆的失稳状态,则开始逐步增大外侧车轮的驱动力,这样不仅能够产生更大的横摆力矩,达到更好的控制效果,而且可以减少液压制动的参与。

根据本发明的又一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力,同时对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力,其中,当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

具体而言,当车辆向左转弯时,可以在逐步增大外侧(右侧)车轮的驱动力的同时,逐步减小内侧车轮的驱动力,在此过程中,如果内侧车轮的驱动力达到门限值时,而车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力,这样不仅能够产生更大的横摆力矩,达到更好的控制效果,而且可以减少液压制动的参与。

进一步地,在对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力之前,还判断内侧车轮的驱动力是否小于等于预设的最小驱动力阈值,其中,如果内侧车轮的驱动力小于等于预设的最小驱动力阈值且车辆仍处于转向不足状态,则直接对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

可以理解的是,由于单个车轮的驱动力和制动力是由电机产生的,因此在逐步减小内侧车轮的驱动力之前,判断该车轮的驱动力是否大于零,如果大于零,则开始逐步减小该车轮的驱动力,直至驱动力减小至零时,再开始通过轮边电机产生回馈力矩,以给车轮施加制动力;否则,直接通过轮边电机产生回馈力矩,以给车轮施加制动力。

因此,根据本发明实施例的车辆失稳控制方法,利用轮边电机可以独立对每个车轮进行驱动或制动的优势,当车辆转向不足时,可以对一侧车轮施加驱动力,对另一侧车轮施加制动力,来产生更大的横摆力矩,从而使得车辆能够处理的失稳的极限车速更高。而且车辆失稳时,不需要液压制动,而是通过轮边电机对车辆进行控制,因而有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失,同时通过轮边电机进行控制,更容易控制车辆的稳定性,而且采用逐步控制方式,既保证了安全性,又保证了动力性。

S3,当车辆处于转向过度状态时,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。

具体而言,在车辆行驶过程中,如果车辆处于转向过度状态,则可以利用轮边电机能够独立控制每个车轮的优势,通过轮边电机来控制内侧车轮增大驱动力,外侧车轮减小驱动力,以及给外侧车轮提供制动力等,来对轮边电机进行分阶段控制,以逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性,而且保证了动力性。

根据本发明的一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力,直至内侧车轮的驱动力达到第二预设阈值时,如果车辆仍处于转向过度状态,则对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向过度状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。其中,第二预设阈值可根据实际情况进行标定。

具体而言,在判断车辆处于转向过度状态时,可以根据传感器反馈的信号,针对车辆失稳程度的不同,对轮边电机进行分阶段控制。如图4a所示,当车辆向左转弯时,可以先逐步增大内侧(左侧)车轮的驱动力,直到内侧车轮的驱动力达到门限值,若此时车辆仍处于转向过度状态,则开始逐步减小外侧(右侧)车轮的驱动力,如图4b所示,当外侧车轮的驱动力已经减小至最小驱动力阈值(如零)时,如果仍然不能修正车辆的失稳状态,则开始逐步增大外侧车轮的制动力,如图4c所示,保证车辆转弯时的快速性和稳定性。

根据本发明的另一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力;当外侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力。

具体而言,当车辆向左转弯时,可以先逐步减小外侧(右侧)车轮的驱动力,直到外侧车轮的驱动力达到门限值,若此时车辆仍处于转向过度状态,则开始逐步增大外侧(右侧)车轮的制动力,当外侧车轮的制动力达到门限值时,如果仍然不能修正车辆的失稳状态,则开始逐步增大内侧车轮的驱动力,保证车辆转弯时的快速性和稳定性。

根据本发明的又一个实施例,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力,包括:对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力,同时对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力,其中,当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果车辆仍处于转向不足状态,则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

具体而言,当车辆向左转弯时,可以在逐步增大内侧(左侧)车轮的驱动力的同时,逐步减小外侧(右侧)车轮的驱动力,在此过程中,当外侧车轮的驱动力已经减小至最小驱动力阈值(如零)时,如果仍然不能修正车辆的失稳状态,则开始逐步增大外侧车轮的制动力,保证车辆转弯时的快速性和稳定性。

进一步地,在对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力之前,还判断外侧车轮的驱动力是否小于等于预设的最小驱动力阈值,其中,如果外侧车轮的驱动力小于等于预设的最小驱动力阈值且车辆仍处于转向过度状态,则直接对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

同样地,由于单个车轮的驱动力和制动力是由电机产生的,因此在逐步减小外侧车轮的驱动力之前,判断该车轮的驱动力是否大于零,如果大于零,则开始逐步减小该车轮的驱动力,直至驱动力减小至零时,再开始通过轮边电机产生回馈力矩,以给车轮施加制动力;否则,直接通过轮边电机产生回馈力矩,以给车轮施加制动力。

因此,根据本发明实施例的车辆失稳控制方法,利用轮边电机可以独立对每个车轮进行驱动或制动的优势,当车辆转向过度时,可以对一侧车轮施加驱动力,对另一侧车轮施加制动力,以达到更好的控制效果,保证车辆转弯时的稳定性。而且车辆失稳时,不需要液压制动,而是通过轮边电机对车辆进行控制,因而有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失,同时通过轮边电机进行控制,更容易控制车辆的稳定性,而且采用逐步控制方式,既保证了安全性,又保证了动力性。

为使本领域技术人员更清楚的了解本发明,图5是根据本发明一个具体示例的车辆失稳控制方法的流程图,如图5所示,该车辆失稳控制方法可包括以下步骤:

S101,获取车辆的横摆角速度、加速度、方向盘的转角、车轮轮速。

S102,根据获取的横摆角速度、加速度、方向盘的转角、车轮轮速判断车辆是否转向不足。如果是,执行步骤S103;如果否,执行步骤S108。

S103,判断外侧车轮的驱动力F外驱是否小于第一预设阈值Fmax1。如果是,执行步骤S105;如果否,执行步骤S104。

S104,判断内侧车轮的驱动力F内侧是否大于0。如果是,执行步骤S106;如果否,执行步骤S107。

S105,增大外侧车轮的驱动力,并实时判断车辆是否转向不足。如果车辆转向不足,则不断增大外侧车轮的驱动力,直至达到第一预设阈值Fmax1,如果仍转向不足,则返回步骤S104;如果车辆处于稳定状态,则停止增大外侧车轮的驱动力。从而在车辆失稳程度较低的情况下,通过增大外侧车轮的驱动力来保证车辆的稳定性,由于调整过程中,未降低车轮的驱动力,因而可以保证车辆的动力性。

S106,减小内侧车轮的驱动力,并实时判断车辆是否转向不足。如果车辆转向不足,则不断减小内侧车轮的驱动力,直至内侧车轮的驱动力达到0,如果仍转向不足,则执行步骤S107;如果车辆处于稳定状态,则停止减小内侧车轮的驱动力。从而在车辆失稳程度中等的情况下,通过继续减小内侧车轮的驱动力来使车辆达到稳定的目的。

S107,增大内侧车轮的制动力,并实时判断车辆是否转向不足。如果车辆转向不足,则不断增大内侧车轮的制动力,以产生更大的横摆力矩,达到更好的控制效果,同时使得车辆能够处理的车辆失稳的极限车速更高。

S108,根据获取的横摆角速度、加速度、方向盘的转角、车轮轮速判断车辆是否转向过度。如果是,执行步骤S109;如果否,结束。

S109,判断内侧车轮的驱动力F内驱是否小于第二预设阈值Fmax2。如果是,执行步骤S111;如果否,执行步骤S110。

S110,判断外侧车轮的驱动力F外侧是否大于0。如果是,执行步骤S112;如果否,执行步骤S113。

S111,增大内侧车轮的驱动力,并实时判断车辆是否转向过度。如果车辆转向过度,则不断增大内侧车轮的驱动力,直至达到第二预设阈值Fmax2,如果仍转向过度,则返回步骤S110;如果车辆处于稳定状态,则停止增大内侧车轮的驱动力。从而在车辆失稳程度较低的情况下,通过增大内侧车轮的驱动力来保证车辆的稳定性,由于调整过程中,未降低车轮的驱动力,因而可以保证车辆的动力性。

S112,减小外侧车轮的驱动力,并实时判断车辆是否转向过度。如果车辆转向过度,则不断减小外侧车轮的驱动力,直至外侧车轮的驱动力达到0,如果仍转向过度,则执行步骤S113;如果车辆处于稳定状态,则停止减小外侧车轮的驱动力。从而在车辆失稳程度中等的情况下,通过继续减小外侧车轮的驱动力来使车辆达到稳定的目的。

S113,增大外侧车轮的制动力,并实时判断车辆是否转向过度。如果车辆转向过度,则不断增大外侧车轮的制动力,以达到更好的控制效果,同时使得车辆能够处理的车辆失稳的极限车速更高。

综上所述,根据本发明实施例的车辆失稳控制方法,在车辆行驶过程中,当车辆处于转向不足状态时,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力;当车辆处于转向过度状态时,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。从而根据失稳状态,通过对轮边电机进行分阶段控制来逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性和动力性,而且能处理的车辆失稳的极限车速更高,同时由于采用轮边电机对每个车轮进行控制,相对于液压制动控制,有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失。

下面来详细描述本发明实施例的车辆失稳控制装置。

在本发明的实施例中,车辆中的每个车轮对应设置轮边电机。具体如图1所示,车辆中的每个车轮(分别为2fl、2fr、2rl和2rr)对应设置轮边电机(分别为3fl、3fr、3rl和3rr)和轮速传感器(分别为1fl、1fr、1rl和1rr),并且车辆中还设置有方向盘转角传感器4、横摆率传感器5、加速度传感器6、电子控制器7和电机控制器8等。其中,轮边电机3fl、3fr、3rl和3rr与车轮2fl、2fr、2rl和2rr对应直接相连,以驱动或抑制相应车轮转动,轮速传感器1fl、1fr、1rl和1rr用于获取相应车轮2fl、2fr、2rl和2rr的轮速,方向盘转角传感器4用于获取方向盘的转角,横摆率传感器5用于获取车辆的横摆角速度,加速度传感器6用于获取车辆的纵向加速度和横向加速度,电子控制器7用于根据车轮的轮速、方向盘的转角、横摆角速度等信号输出电机控制信号至电机控制器8,以通过电机控制器8对各轮边电机进行控制。

图6是根据本发明实施例的车辆失稳控制装置的方框图。如图6所示,该车辆失稳控制装置可包括判断模块10和控制模块20。

其中,判断模块10用于在车辆行驶的过程中,判断车辆是否处于失稳状态,其中,失稳状态包括转向不足状态和转向过度状态。控制模块20分别与判断模块10和车辆中的每个车轮的轮边电机相连,控制模块20用于当车辆处于转向不足状态时,通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力,并当车辆处于转向过度状态时,通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。

具体地,判断模块10可以集成在图1所示的电子控制器7中,控制模块20可以集成在图1所示的电机控制器8中。

根据本发明的一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力,直至外侧车轮的驱动力达到第一预设阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的另一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力;当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力;当内侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力。

根据本发明的又一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的驱动力,同时对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力,其中,当内侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,控制模块20在对轮边电机进行控制以逐步减小内侧车轮的驱动力之前,还判断内侧车轮的驱动力是否小于等于预设的最小驱动力阈值,其中,如果内侧车轮的驱动力小于等于预设的最小驱动力阈值且判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则直接对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的制动力。

根据本发明的一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力,直至内侧车轮的驱动力达到第二预设阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向过度状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向过度状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

根据本发明的另一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力;当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力;当外侧车轮的制动力增大至预设的最大制动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力。

根据本发明的又一个实施例,控制模块20通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力时,其中,控制模块20对轮边电机进行控制以逐步增大内侧车轮的驱动力,同时对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力,其中,当外侧车轮的驱动力减小至预设的最小驱动力阈值时,如果判断模块10判断车辆仍处于转向不足状态,控制模块20则对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

进一步地,根据本发明的一个实施例,控制模块20在对轮边电机进行控制以逐步减小外侧车轮的驱动力之前,还判断外侧车轮的驱动力是否小于等于预设的最小驱动力阈值,其中,如果外侧车轮的驱动力小于等于预设的最小驱动力阈值且判断模块20判断车辆仍处于转向过度状态,控制模块20则直接对轮边电机进行控制以逐步增大外侧车轮的制动力。

需要说明的是,在本发明实施例的车辆失稳控制装置中未披露的细节,请参照本发明实施例的车辆失稳控制方法中所披露的细节,具体这里不再详述。

根据本发明实施例的车辆失稳控制装置,在车辆行驶过程中,当判断模块判断车辆处于转向不足状态时,控制模块通过对轮边电机进行控制以增大外侧车轮的驱动力、减小内侧车轮的驱动力和增大内侧车轮的制动力;当判断模块判断车辆处于转向过度状态时,控制模块通过对轮边电机进行控制以增大内侧车轮的驱动力、减小外侧车轮的驱动力和增大外侧车轮的制动力。从而根据失稳状态,通过对轮边电机进行分阶段控制来逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性和动力性,而且能处理的车辆失稳的极限车速更高,同时由于采用轮边电机对每个车轮进行控制,相对于液压制动控制,有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失。

图7是根据本发明实施例的车辆的方框图。如图7所示,该车辆1000包括上述的车辆失稳控制装置100。具体这里不再详述。

本发明实施例的车辆,通过上述的车辆失稳控制装置,能够根据失稳状态,通过对轮边电机进行分阶段控制来逐步加强制动力度,使得车辆转弯时更快、更平稳,不仅保证了安全性和动力性,而且能处理的车辆失稳的极限车速更高,同时由于采用轮边电机对每个车轮进行控制,相对于液压制动控制,有效减小了制动产生的摩擦损失和车辆动力性损失。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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