[发明专利]一种分布式驱动车辆及其转向控制方法与装置

说明书

本发明涉及一种分布式驱动车辆及其转向控制方法与装置。其中控制方法包括以下步骤：车辆转向时，实时获取前轮侧偏力、后轮侧偏力、侧向加速度以及转向方向；根据当前的前轮侧偏力、后轮侧偏力得到当前的前轮侧偏角、后轮侧偏角，进而得到当前前后轮侧偏角差；根据当前的侧向加速度以及标定好的侧向加速度与理想前后轮侧偏角差的对应关系，得到当前的侧向加速度对应的理想前后轮侧偏角差；根据转向方向，对后驱轴两侧车轮施加相反方向的额外纵向力，通过PID调节，使当前的前后轮侧偏角差与对应的理想前后轮侧偏角差相同。车辆在理想前后轮侧偏角差的情况下行驶，可以大大降低车辆的行驶风险，而且该方法适用各种工况，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种分布式驱动车辆及其转向控制方法与装置，属于分布式驱动车辆稳定性控制技术领域。

背景技术

近年来，分布式驱动技术发展非常迅速，在营运客车中的应用越来越多。分布式驱动系统与传统直驱系统相比，可以单独控制左右车轮扭矩，增加了整车的一个纵向自由度，使得客车可根据使用需要调整左、右驱动轮扭矩，提升驾驶灵活性和行驶安全性。

现有技术中，分布式驱动系统是以线性二自由度理论模型为计算基础，例如申请公布号为CN103786602A的中国发明专利申请文件，该申请文件公开了一种基于分布式驱动电动汽车的操纵性改善控制方法，通过控制驱动轴两侧驱动电机产生的横摆力矩来改变车辆转向特性，使得车辆总是趋向于中性转向，提升车辆过弯能力，然而该方法在计算“理想横摆摆角速度(即理想前后轮侧偏角差)”时，使用的是线性二自由度单轨模型，该模型的基本假设包括：1、忽略悬架作用，忽略转向系统影响；2、轮胎侧偏特性处于线性范围，如此假定导致中性横摆角速度与实际差异较大，车辆在高速时有过度转向的风险，对车辆以及人员的安全隐患较大，而且中性转向为前车轮的侧偏角等于后车轮的侧偏角，在高速情况下，车辆进行中性转向会导致车辆车尾向弯道外侧甩出，在低速情况下车辆灵活性差，使用工况受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式驱动车辆的转向控制方法，用以解决现有控制方法安全隐患大，使用工况受限的问题；同时还提供一种分布式驱动车辆的转向控制装置，用以解决现有控制装置安全隐患大，使用工况受限的问题；同时还提供一种分布式驱动车辆，用以解决目前车辆中的控制装置安全隐患大，使用工况受限的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种分布式驱动车辆的转向控制方法，包括以下步骤：

车辆转向时，实时获取前轮侧偏力、后轮侧偏力、侧向加速度以及转向方向；

根据当前的前轮侧偏力、后轮侧偏力得到当前的前轮侧偏角、后轮侧偏角，根据当前的前轮侧偏角、后轮侧偏角得到当前前后轮侧偏角差；

根据当前的侧向加速度以及标定好的侧向加速度与理想前后轮侧偏角差的对应关系，得到当前的侧向加速度对应的理想前后轮侧偏角差；

根据转向方向，对后驱轴两侧车轮施加相反方向的额外纵向力，通过PID调节，使当前的前后轮侧偏角差与对应的理想前后轮侧偏角差相同。

另外，本发明还提出一种分布式驱动车辆的转向控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的分布式驱动车辆的转向控制方法。

另外，本发明还提出一种分布式驱动车辆，包括车辆本体、设置在车辆本体内的车辆信息采集模块以及分布式驱动车辆的转向控制装置，所述车辆信息采集模块与分布式驱动车辆的转向控制装置连接，所述车辆信息采集模块用于采集前轮侧偏力、后轮侧偏力和侧向加速度，所述分布式驱动车辆的转向控制装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时，根据车辆信息采集模块所采集的信息实现上述的分布式驱动车辆的转向控制方法。