[发明专利]一种基于车轮转速的车辆直行保持控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于车轮转速的车辆直行保持控制方法及装置，属于车辆动力学控制技术领域。本发明通过在车辆直行状态下检测车辆前后轴各车轮的转速，根据检测到的转速和标定转速确定车辆是否发生了偏转，在车辆发生偏转后，控制车辆方向盘向相反方向转动，对车辆的行驶方向进行修正，保证了车辆的直线行驶，该方法实现简单，无需更换或增加硬件，成本低，且不需要进行中位标定，提高了控制的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种基于车轮转速的车辆直行保持控制方法及装置，属于车辆动力学控制技术领域。

背景技术

直线行驶保持能力是车辆驾驶性能的一个考量指标，具备良好的直行行驶保持能力的车辆可有效缓解驾驶人员的操作强度，提高驾驶舒适性和行驶安全性。由于车辆零部件的制造误差以及零部件组装的安装误差，甚至于车辆行驶一段时间后左右部件的磨损程度差异等，都会带来车辆直线行驶稳定性变差，因此，如何实现车辆直行保持是一个重要的研究方向。目前车辆一般通过定期进行四轮定位或更换零部件解决跑偏问题，产生不必要的维护成本和资源浪费；或者通过转向系统的转角传感器对转向中位进行标定，例如，公布号为CN106741178A的专利申请文件，该专利申请文件公开了一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，该方法通过当前方向盘转角对方向盘中位偏置进行修正，该方法能够校正车辆使用过程中转向机齿轮齿条的机械磨损带来的方向盘中位偏移，但由于悬架、车身姿态等因素都对转向系统的中位存在影响，因此，该控制方法稳定性差，当车辆行驶一段时间后，易出现标定中位与实际不符，辅助系统反而起了相反左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于车轮转速的车辆直行保持控制方法及装置，以解决目前车辆直行保持控制中存在的成本高、稳定性差的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种基于车轮转速的车辆直行保持控制方法，该控制方法包括以下步骤：

1)检测车辆行驶状态，判断车辆是否处于直行状态；

2)在车辆处于直行状态时，检测车辆各车轮的轮速，计算左、右轮速差，根据当前状态的轮速差和标定状态的转速差确定车轮偏差；

3)根据车轮偏差判断车辆偏转方向，当车辆向左偏转时，控制方向盘向右转动；当车辆向右偏转时，控制方向盘向左转动。

本发明通过在车辆直行状态下检测车辆前后轴各车轮的转速，根据检测到的转速和标定转速确定车辆是否发生了偏转，在车辆发生偏转后，控制车辆方向盘向相反方向转动，对车辆的行驶方向进行修正，保证了车辆的直线行驶，该方法实现简单，无需更换或增加硬件，成本低，且不需要进行中位标定，提高了控制的稳定性。

进一步地，为防止因为采集数据误差导致车辆转向频繁控制，本发明设置了容差，当车轮偏差大于Δτ时，判定车辆出现向左偏差，当车轮偏差小于-Δτ时，判定车辆出现向右偏差，其中Δτ为设定容差。

进一步地，为了实现对车辆直线的精准控制，本发明给出方向盘的转向角度，当车辆向左偏转时，控制方向盘向右转动的角度为：

其中i为转向系统传动比，L为车辆轴距，B为后轴轴距，R1为后轴左轮轨迹半径，ω3为后轴左轮转速，r_左为后轴左轮转动半径，ω4为后轴右轮转速，r_右为后轴右轮转动半径。

进一步地，为了实现对车辆直线的精准控制，本发明给出方向盘的转向角度，当车辆向右偏转时，控制方向盘向左转动的角度为：

其中i为转向系统传动比，L为车辆轴距，B为后轴轴距，R1为后轴左轮轨迹半径，ω3为后轴左轮转速，r_左为后轴左轮转动半径，ω4为后轴右轮转速，r_右为后轴右轮转动半径。

进一步地，本发明还给出了车轮偏差的计算方式，所述的车轮偏差τ的计算公式为：