一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法技术

本发明专利技术涉及一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法，包括底盘

【技术实现步骤摘要】
一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法


[0001]本专利技术属于新能源汽车底盘控制
，尤其涉及一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法
。

技术介绍

[0002]目前绝大多数的车辆底盘采取集中式分布，四轮驱动装置的动力系统由发动机或电机通过传动装置输出到四个车轮，实现扭矩控制；同样，转向也是通过复杂的转向装置和助力转置传递到转向轮
。
优点：控制方案成熟，传动链上的各个零部件都有相应成型的产品；控制相对简单，只需对集中的动力总成实施控制；缺点：存在较长的传动链，存在传动效率的损耗，影响整车效率；由于传动机构如减速器
、
差动器
、
传动轴等的存在，使得整车可利用空间变小；参与传动的零部件越多，可靠性降低；无法单独对某一个车轮形成驱动力和转向力的控制，控制的灵活性变差；无法实现诸如原地转弯
、
横向行走等特殊功能
。
[0003]故采用上述底盘的车辆驻坡是能过机械式驻坡装置或通过电机堵转的方式实现，机械式对于机械装置要求较高，容易磨损，特别是磨损后导致可靠性降低，产生安全事故；电机堵转方式则容易使电机或控制器短时间内发热，导致热失效
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法，该方法实现简单可靠，对机械结构要求不高，且不会产生电机堵转的热损耗
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法，该角模块分布式底盘系统包括底盘
、
方向油门刹车踏板组件
、
车辆管理单元
VCU、
电池及电池管理单元以及设置在底盘上的四个角模块，所述车辆管理单元
VCU
接收方向油门刹车踏板组件的信息，对四个角模块进行控制实现底盘系统的行走及转向策略；所述角模块包括车轮
、
驱动电机和转向电机，该底盘系统的驻坡方法包括如下具体步骤：
[0007]S1、
当车辆管理单元
VCU
接收到刹车信号时，将目标车速设定为零，并与实际车速实时比较，形成车辆的转速闭环控制；
[0008]S2、
实际车速与目标车速偏差越大，车辆管理单元
VCU
输出的控制量越大；偏差越小，则控制量越小，车辆管理单元
VCU
实时调节，直至车速为零，然后对车辆的加速度进行检测，若加速度为零则控制结束，若加速度不为零则进行步骤
S3
；
[0009]S3、
车辆管理单元
VCU
发出的车轮转角控制信号，该信号经过低通滤波和限幅处理后，将控制线路上的噪声去除后，最终将需要控制的左右车轮的夹角值输入给车辆的四个角模块；
[0010]S4、
四个角模块根据目标夹角的输入值对相应车轮的转向进行实时调整，最终使得车辆的速度为零，加速度也为零
。
[0011]作为优选方案：所述车辆驻坡时，至少前部两个角模块或者后部两个角模块的车轮形成锁定角
。
[0012]作为优选方案：所述车辆驻坡时，前部两个角模块的车轮的夹角为
θ1，此时前部两个角模块的车轮的滚动摩擦力和滑动摩擦力之和为
fr1+fn1，后部两个角模块的车轮的夹角为
θ2，此时后部两个角模块的车轮的滚动摩擦力和滑动摩擦力之和为
fr2+fn2；整车重力沿坡向的分解力
G
x
；四个车轮所产生的滚动摩擦和滑动摩擦力与整车重力沿坡向的分解力的关系如下：
G
x
＝
fr1+fn1+fr2+fn2。
[0013]作为优选方案：所述角模块还包括主驱控制器和转向控制器，所述转向控制器通过
CAN
总线接收来自车辆管理单元
VCU
的角度指令，并且配合角传感器通过转向电机实现车轮实时角度位置控制；所述主驱控制器通过
CAN
总线接收来自车辆管理单元
VCU
的力矩指令或速度指令通过驱动电机实现行走控制
。
[0014]作为优选方案：所述车辆管理单元
VCU
通过
CAN
总线对电源管理器进行上下电及异常机制控制，所述方向油门刹车踏板组件将驾驶员意图发送至车辆管理单元
VCU。
[0015]作为优选方案：所述方向油门刹车踏板组件也可以为虚拟信号，车辆管理单元
VCU
通过总线
CAN
或者无线遥控等方式接收该信号
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术的方法采用基于角模块的分布式底盘能够对各个车轮的转向单独控制，可以对车辆进行灵活操作，可以充分利用分布式驱动车辆四轮独立可控的优势，通过优化算法，实现对车辆的直接横摆力矩控制，保证车辆在极限工况下的行驶安全
。
[0018]本专利技术的方法实现简单可靠，对机械结构要求不高，且不会产生电机堵转的热损耗；可以单独实现驻坡，亦可辅助机械驻坡装置实现驻坡，减少对机械装置的驻坡载荷，进一步提高了系统的可靠性
。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定
。
[0020]图1为本专利技术的角模块分布式底盘的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的车辆在坡面的受力分析示意图
(
侧视
)
；
[0022]图3为本专利技术的车辆在坡面的受力分析示意图
(
俯视
)
；
[0023]图4为本专利技术的控制信号处理示意图
。
具体实施方式
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明
。
除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义
。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式
。
如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和
/
或“包括”时，其指明存在特征
、
步骤
、
操作
、
器件
、
部件和
/
或它们的组合
。
[0026]此外，在本专利技术的描述中，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”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法，其特征在于：该角模块分布式底盘系统包括底盘
、
方向油门刹车踏板组件
、
车辆管理单元
VCU、
电池及电池管理单元以及设置在底盘上的四个角模块，所述车辆管理单元
VCU
接收方向油门刹车踏板组件的信息，对四个角模块进行控制实现底盘系统的行走及转向策略；所述角模块包括车轮
、
驱动电机和转向电机，该底盘系统的驻坡方法包括如下具体步骤：
S1、
当车辆管理单元
VCU
接收到刹车信号时，将目标车速设定为零，并与实际车速实时比较，形成车辆的转速闭环控制；
S2、
实际车速与目标车速偏差越大，车辆管理单元
VCU
输出的控制量越大；偏差越小，则控制量越小，车辆管理单元
VCU
实时调节，直至车速为零，然后对车辆的加速度进行检测，若加速度为零则控制结束，若加速度不为零则进行步骤
S3
；
S3、
车辆管理单元
VCU
发出的车轮转角控制信号，该信号经过低通滤波和限幅处理后，将控制线路上的噪声去除后，最终将需要控制的左右车轮的夹角值输入给车辆的四个角模块；
S4、
四个角模块根据目标夹角的输入值对相应车轮的转向进行实时调整，最终使得车辆的速度为零，加速度也为零
。2.
根据权利要求1所述的一种增强角模块分布式底盘驻坡稳定性的方法，其特征在于：所述车辆驻坡时，至少前部两个角模块或者后部补两个角模块的车轮形成锁定角
。3.
根据权利要求1所述的一种增强角模块分...

【专利技术属性】
技术研发人员：于秉田，张翊诚，林歆照，李占龙，潘少明，樊春郦，
申请(专利权)人：浙江方正电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：