[发明专利]轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法。所述方法包括：根据车辆的跨道时间边界和动态DLC边界，在三种驾驶模式中选择一种输出：只有电子差速控制器控制的自由驾驶模式、只有主动差动转向控制器控制的主动驾驶模式、电子差速控制器和主动差动转向控制器协同控制的辅助驾驶模式；制定与三种驾驶模式一一对应的三种驾驶控制方法，并根据选择的驾驶模式启动相对应的驾驶控制方法，三种驾驶控制方法为：只有电子差速控制器控制的电子差速控制方法、只有主动差动转向控制器控制的主动差动转向控制方法、电子差速控制器和主动差动转向控制器协同控制的协调控制方法；根据选择的驾驶控制方法进行车辆的转矩分配。

技术领域

本发明涉及轮毂电机驱动汽车辅助驾驶控制技术领域，尤其涉及一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法。

背景技术

车道偏离辅助系统(Lane departure assistance system,LDAS)作为智能驾驶技术的重要组成部分，车道偏离辅助控制系统作为辅助驾驶的重要内容，其研究有基于转向系统作为底层执行进行车道偏离辅助，该方式存在一定的局限性：

(1)驾驶员的转向输入对辅助控制系统产生干扰，辅助控制系统输出的转向力也会给驾驶员造成一定的不适；

(2)人机同时对转向进行控制，若二者协调不一致或发生冲突，将加重驾驶员操纵负担，影响车辆行驶安全。

也有通过差动制动的方式实现车道偏离辅助，可尽量避免驾驶员与控制系统之间的干扰，然而采用差动制动会对车速产生一定影响。

以上关于车道偏离辅助控制系统的研究主要是针对传统内燃机汽车以及基于传统的具有单一动力源输出的底盘结构的电动汽车。而轮毂电机驱动汽车作为电动汽车的一种特殊结构，具有四轮转矩独立可控，电机转矩响应迅速，控制灵活等优点，其在智能驾驶以及辅助驾驶的控制方面有着传统单一动力源输出的底盘结构的汽车无可比拟的优势。针对轮毂电机驱动汽车，统筹考虑决策、控制和执行，在保证纵向总的驱动力要求的同时通过对四轮转矩进行主动分配，设计轮毂电机驱动汽车车道偏离辅助控制系统。由于所设计的车道偏离辅助控制系统以四个轮毂电机作为执行机构，而不是以方向盘作为执行机构，所以能有效解决传统内燃机汽车在基于转向设计车道偏离辅助系统时存在的驾驶员和控制系统相互干扰的问题。由于是在满足总的纵向力需求的前提下对四轮电机进行主动转矩分配，所以也能有效解决传统汽车基于差动制动设计车道偏离辅助控制系统时存在对车速产生影响的问题。

发明内容

为了适应更多工况，同时能够有效提高车辆在极限工况下的操纵稳定性，本发明提供一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制系统及控制方法。

本发明的解决方案是：一种轮毂电机驱动汽车的车道偏离辅助控制方法，其包括以下步骤：

根据车辆的跨道时间边界τ₁、τ₂以及动态DLC边界e₁、e₂，在三种驾驶模式中选择一种驾驶模式输出给；其中，所述三种驾驶模式为：只有电子差速控制器控制的自由驾驶模式、只有主动差动转向控制器控制的主动驾驶模式、所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器协同控制的辅助驾驶模式；

制定与所述三种驾驶模式一一对应的三种驾驶控制方法，并根据选择的驾驶模式启动相对应的驾驶控制方法；其中，所述三种驾驶控制方法为：只有所述电子差速控制器控制的电子差速控制方法、只有所述主动差动转向控制器控制的主动差动转向控制方法、所述电子差速控制器和所述主动差动转向控制器协同控制的协调控制方法；

根据选择的驾驶控制方法进行车辆的转矩分配；

其中，所述协调控制方法包括以下步骤：

步骤S11，根据驾驶员输入的一个方向盘转角δ_f，计算出理想横摆角速度ω_d；