[发明专利]一种分布式驱动电动汽车自动泊车行车轨迹差动修正系统及方法

说明书

本发明公开了一种分布式驱动电动汽车自动泊车行车轨迹差动修正系统及方法，首先检测模块自动检测泊车位并将泊车环境信息发送给控制模块；其次，控制模块VCU的轨迹规划模块规划出参考泊车轨迹，并根据车辆实际轨迹控制转向电机进行自主转向，带动车辆跟踪参考泊车轨迹。在跟踪过程中，当车辆实际泊车轨迹与参考泊车轨迹偏差e较大时，VCU的差动补偿模块以e为控制目标，左右轮毂电机的转矩差为控制输出，带动车辆差动转向，减小因转向系低速时转向精度较差导致的轨迹偏差。本发明通过在自动泊车过程中利用差动转向来辅助车辆进行泊车控制，可以减小车辆自主转向的泊车误差，提高自动泊车的泊车轨迹精度与泊车的可靠性。

技术领域

本发明涉及智能汽车控制技术领域，具体涉及一种分布式驱动电动车辆自动泊车行车轨迹修正系统及其方法。

背景技术

自动泊车系统能帮助泊车经验不足的驾驶员方便的停车，将驾驶员从繁琐的泊车过程中解脱出来。自动泊车系统的难点之一是由于泊车时车速较低，转向电机转向力矩较大、转向响应较为迟滞、转向精度较低，从而导致泊车轨迹与参考泊车轨迹间偏差较大。分布式驱动电动车辆由于各个轮毂电机转矩可独立控制，具有较高的操纵性、灵活性和可靠性。通过给左右轮毂电机不同的转矩控制信号，可使左右轮产生转矩差及转速差，带动车辆滑动转向。目前已有的传统车辆或分布式驱动电动汽车自动泊车技术，主要是利用各种额外的传感器提高泊车环境感知的精度，较少地关注由于执行器的执行误差带来的跟踪偏差。

发明内容

本发明的目的是针对分布式驱动电动汽车自动泊车时由于转向电机转向响应较为迟滞、转向精度较低等导致泊车精度较低、轨迹偏差较大这一问题，利用分布式驱动车辆的动力学特性，使左右轮毂电机产生转矩差与转速差，带动车辆滑动转向及提高车辆的转向灵活性，以弥补转向电机自主转向带来的轨迹偏差。

为了实现以上发明目的，采用以下技术方案：

在由转向电机控制车辆进行自主转向时，基于车辆三自由度模型，以车辆实际泊车轨迹与参考泊车轨迹之间的偏差e为PID控制器的输入，以左右轮毂电机的转矩为输出，使车辆左右轮间产生转矩差与转速差，带动车辆进行差动转向，消除偏差e，从而弥补转向执行电机的转向误差。

本发明的一种分布式驱动电动汽车自动泊车行车轨迹差动修正系统，包括检测模块、控制模块、执行模块；

所述检测模块包括位置检测传感器，以及若干转速传感器和电流传感器，所述转速传感器和电流传感器分别用于检测电动汽车四个轮毂电机的转速和电流；所述的位置检测传感器用于检测泊车位的环境位置信息；检测模块将检测的位置信息发送至控制模块，将检测的转速信号、电流信号发送至执行模块；

所述的控制模块为车载VCU，VCU包含三个模块：路径规划模块、自主转向模块、差动补偿模块；所述的路径规划模块根据检测模块检测的泊车位的环境信息进行泊车轨迹的规划，并确定参考泊车轨迹；所述的自主转向模块根据路径规划模块输出的参考泊车轨迹与检测模块检测的实际泊车轨迹之间的偏差e，采用自动泊车转向算法得出方向盘的转角δ；所述的差动补偿模块根据参考泊车轨迹与实际泊车轨迹之间的偏差e的大小判断是否需要差动补偿；

所述控制模块将计算得到的方向盘转角命令各个轮毂电机转矩命令发送给执行模块；所述的执行模块包含转向电机控制器及转向电机、轮毂电机控制器及轮毂电机。

进一步，所述的转向电机控制器用于接收VCU的自主转向模块的方向盘转角δ，并控制转向电机进行转向。