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原文传递车辆转向控制方法、装置、系统以及车辆

专利名称：	车辆转向控制方法、装置、系统以及车辆
摘要：	本发明实施例公开了一种车辆转向控制方法、驱动控制器、转向系统以及车辆，该方法包括获取车辆的状态参数以及获取期望前轮转角信息；该状态参数包括实际前轮转角信息；根据状态参数以及期望前轮转角信息计算前轮回正力矩补偿，该前轮回正力矩补偿为在车辆的前轮转角信息分别为实际前轮转角信息和期望前轮转角信息时前轮轮胎产生的实际回正力矩与期望回正力矩之差；基于前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差；控制用于驱动车辆两前轮的第一前轮驱动机和第二前轮驱动机输出该期望前轮两电机驱动力矩差，以实现车辆的差动转向。实施本发明实施例，可以在车辆转向之前对车辆转向控制量进行补偿，提高差动转向的控制精度和响应速度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华为技术有限公司
发明人：	刘真通;张永生;王荣蓉
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201810228791.1
公开号：	CN110271608A
代理机构：	广州三环专利商标代理有限公司
代理人：	郝传鑫;熊永强
分类号：	B62D6/00(2006.01);B;B62;B62D;B62D6
申请人地址：	518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼
主权项：	1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括：获取车辆的状态参数以及获取期望前轮转角信息,所述状态参数包括实际前轮转角信息；根据所述状态参数以及所述期望前轮转角信息计算前轮回正力矩补偿，所述前轮回正力矩补偿为在所述车辆的前轮转角信息为所述实际前轮转角信息时前轮轮胎产生的实际回正力矩与在所述车辆的前轮转角信息为所述期望前轮转角信息时所述前轮轮胎产生的期望回正力矩之差；基于所述前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差,所述期望前轮两电机驱动力矩差为第一期望驱动力矩与第二期望驱动力矩的差；控制所述车辆的第一前轮驱动机输出第一期望驱动力矩以及控制所述车辆的第二前轮驱动机输出第二期望驱动力矩；其中，所述第一前轮驱动机用于驱动所述车辆的第一前轮，所述第二前轮驱动机用于驱动所述车辆的第二前轮。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述车辆的第一前轮驱动机输出第一期望驱动力矩以及控制所述车辆的第二前轮驱动机输出第二期望驱动力矩之前，所述方法还包括：根据所述期望前轮两电机驱动力矩差以及前轮总驱动力矩确定所述第一期望去的力矩和所述第二期望去的力矩。 3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差包括：根据所述前轮回正力矩补偿计算前馈控制量，所述前馈控制量为转向系惯量补偿、转向系摩擦力补偿和所述前轮回正力矩补偿之和；根据所述前馈控制量计算期望前轮两电机驱动力矩差。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述期望前轮两电机驱动力矩差为：所述第一期望驱动力矩为：所述第二期望驱动力矩为：其中，Txfr为所述第一期望驱动力矩，Txfl为所述第二期望驱动力矩，Txfr-Txfl为所述期望前轮两电机驱动力矩差，T0为所述车辆的前轮总驱动力矩，MFF为所述前馈控制量，G为前轮驱动机到前轮之间的传动比，R为车轮滚动半径，rσ为主销横向偏移距。 5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差包括：根据所述前轮回正力矩补偿计算前馈控制量，所述前馈控制量为转向系惯量补偿、转向系摩擦力补偿和所述前轮回正力矩补偿之和；根据所述状态参数以及所述车辆的期望前轮转角信息计算反馈控制量；根据所述前馈控制量和所述反馈控制量计算期望前轮两电机驱动力矩差。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述期望前轮两电机驱动力矩差为：所述第一期望驱动力矩为：所述第二期望驱动力矩为：其中，Txfr为所述第一期望驱动力矩，Txfl为所述第二期望驱动力矩，Txfr-Txfl为所述期望前轮两电机驱动力矩差，T0为所述车辆的前轮总驱动力矩，MFF为前馈控制量，MFB为反馈控制量，G为前轮驱动机到前轮之间的减速比，R为车轮滚动半径，rσ为主销横向偏移距。 7.如权利要求3-6任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述实际前轮转角信息包括实际前轮转角，所述期望前轮转角信息包括期望前轮转角； MFF3＝Ta(μ,αf)-Ta(μ,αf_des)； MFF＝MFF1+MFF2+MFF3；其中，MFF1为所述转向系惯量补偿，MFF2为所述转向系摩擦力补偿、MFF3为所述前轮回正力矩补偿，MFF为前馈控制量，Jeff为所述转向系统的转动惯量，δ为所述实际前轮转角，δdes为所述期望前轮转角，所述beff为所述转向系统的有效阻尼，Tf(δ)为转向系统的实际摩擦力矩，Tf(δdes)为转向系统的期望摩擦力矩；μ为路面附着系数，αf为实际前轮侧偏角，αf_des为期望前轮侧偏角，Ta(μ，αf)为所述实际前轮回正力矩，Ta(μ，αf_des)为所述期望前轮回正力矩。 8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述状态参数还包括所述车辆的实际横摆角速度；所述根据所述状态参数以及所述车辆的期望前轮转角信息计算反馈控制量包括：根据所述期望转角信息计算期望横摆角速度；所述反馈控制量为：其中，MFB为反馈控制量，Kp、KI为反馈控制参数，rdes为所述期望横摆角速度，r为实际横摆角速度，t为时间。 9.如权利要求1-8任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的状态参数包括：获取所述车辆的所述实际前轮转角信息、运动速度、加速度、前轮驱动力矩；以及，根据所述实际前轮转角信息、所述运动速度、所述加速度、所述前轮驱动力矩估算路面附着系数和前轮侧偏角，其中，所述状态参数还包括：所述运动速度、所述加速度、所述前轮驱动力矩、所述路面附着系数和所述前轮侧偏角；所述根据所述状态参数以及所述期望前轮转角信息计算前轮回正力矩补偿包括：根据所述路面附着系数和所述前轮侧偏角通过前轮回正力矩模型计算所述实际回正力矩；根据所述期望前轮转角信息计算期望前轮侧偏角；根据所述路面附着系数和所述期望前轮侧偏角通过所述前轮回正力矩模型计算所述期望回正力矩；根据所述实际回正力矩和所述期望回正力矩计算所述前轮回正力矩补偿。 10.一种驱动控制器，其特征在于，包括：获取单元，用于获取车辆的状态参数以及获取期望前轮转角信息；所述状态参数包括实际前轮转角信息；第一计算单元，用于根据所述状态参数以及所述期望前轮转角信息计算前轮回正力矩补偿，所述前轮回正力矩补偿为在所述车辆的前轮转角信息为所述实际前轮转角信息时前轮轮胎产生的实际回正力矩与在所述车辆的前轮转角信息为所述期望前轮转角信息时所述前轮轮胎产生的期望回正力矩之差；第二计算单元，用于基于所述前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差；控制单元，用于控制所述车辆的第一前轮驱动机输出第一期望驱动力矩以及控制所述车辆的第二前轮驱动机输出第二期望驱动力矩，所述第一期望驱动力矩与所述第二期望驱动力矩的差为所述期望前轮两电机驱动力矩差；其中，所述第一前轮驱动机用于驱动所述车辆的第一前轮，所述第二前轮驱动机用于驱动所述车辆的第二前轮。 11.如权利要求9所述的驱动控制器，其特征在于，所述驱动控制器还包括：确定单元，用于根据所述期望前轮两电机驱动力矩差以及前轮总驱动力矩确定所述第一期望去的力矩和所述第二期望去的力矩。 12.如权利要求10或11所述的驱动控制器，其特征在于，所述第二计算单元具体用于：根据所述前轮回正力矩补偿计算前馈控制量；所述前馈控制量为转向系惯量补偿、转向系摩擦力补偿和所述前轮回正力矩补偿之和；根据所述前馈控制量计算期望前轮两电机驱动力矩差。 13.如权利要求12所述的驱动控制器，其特征在于，所述期望前轮两电机驱动力矩差为：所述第一期望驱动力矩为：所述第二期望驱动力矩为：其中，Txfr为所述第一期望驱动力矩，Txfl为所述第二期望驱动力矩，Txfr-Txfl为所述期望前轮两电机驱动力矩差，T0为所述车辆的前轮总驱动力矩，MFF为前馈控制量，G为前轮驱动机到前轮之间的传动比，R为车轮滚动半径，rσ为主销横向偏移距。 14.如权利要求10或11所述的驱动控制器，其特征在于，所述第二计算单元具体用于：根据所述前轮回正力矩补偿计算前馈控制量；所述前馈控制量为转向系惯量补偿、转向系摩擦力补偿和所述前轮回正力矩补偿之和；根据所述状态参数以及所述车辆的期望前轮转角信息计算反馈控制量；根据所述前馈控制量和所述反馈控制量计算期望前轮两电机驱动力矩差。 15.如权利要求14所述的驱动控制器，其特征在于，所述期望前轮两电机驱动力矩差为：所述第一期望驱动力矩为：所述第二期望驱动力矩为：其中，Txfr为所述第一期望驱动力矩，Txfl为所述第二期望驱动力矩，Txfr-Txfl为所述期望前轮两电机驱动力矩差，T0为所述车辆的前轮总驱动力矩，MFF为前馈控制量，MFB为反馈控制量，G为前轮驱动机到前轮之间的减速比，R为车轮滚动半径，rσ为主销横向偏移距。 16.如权利要求12-15任意一项权利要求所述的驱动控制器，其特征在于，所述实际前轮转角信息包括实际前轮转角；所述期望前轮转角信息包括期望前轮转角； MFF3＝Ta(μ,αf)-Ta(μ,αf_des)； MFF＝MFF1+MFF2+MFF3；其中，MFF1为所述转向系惯量补偿，MFF2为所述转向系摩擦力补偿、MFF3为所述前轮回正力矩补偿，MFF为前馈控制量，Jeff为所述转向系统的转动惯量，δ为所述实际前轮转角，δdes为所述期望前轮转角，所述beff为所述转向系统的有效阻尼，Tf(δ)为转向系统的实际摩擦力矩，Tf(δdes)为转向系统的期望摩擦力矩；μ为路面附着系数，αf为实际前轮侧偏角，αf_des为期望前轮侧偏角，Ta(μ，αf)为所述实际前轮回正力矩，Ta(μ，αf_des)为所述期望前轮回正力矩。 17.如权利要求14或15所述的驱动控制器，其特征在于，所述状态参数还包括所述车辆的实际横摆角速度；所述第二计算单元，用于根据所述状态参数以及所述车辆的期望前轮转角信息计算反馈控制量，具体包括：根据所述期望转角信息计算期望横摆角速度；所述反馈控制量为：其中，MFB为反馈控制量，Kp、KI为反馈控制参数，rdes为所述期望横摆角速度，r为实际横摆角速度，t为时间。 18.如权利要求10-17任意一项权利要求所述的驱动控制器，其特征在于，所述获取单元执行所述获取车辆的状态参数，具体包括：获取所述车辆的所述实际前轮转角信息、运动速度、加速度、前轮驱动力矩；以及，根据所述实际前轮转角信息、所述运动速度、所述加速度、所述前轮驱动力矩估算路面附着系数和前轮侧偏角；所述状态参数还包括：所述运动速度、所述加速度、所述前轮驱动力矩、所述路面附着系数和所述前轮侧偏角；所述第一计算单元具体用于：根据所述路面附着系数和所述前轮侧偏角通过前轮回正力矩模型计算所述实际回正力矩；根据所述期望前轮转角信息计算期望前轮侧偏角；根据所述路面附着系数和所述期望前轮侧偏角通过所述前轮回正力矩模型计算所述期望回正力矩；根据所述实际回正力矩和所述期望回正力矩计算所述前轮回正力矩补偿。 19.一种驱动控制器，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器连接到存储器，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序代码执行如权利要求1-9中任一权利要求所述的车辆转向控制方法。 20.一种车辆转向系统，其特征在于，所述车辆转向系统包括：两个前轮、至少一个后轮、与所述两个前轮分别对应设置的第一前轮驱动机和第二前轮驱动机以及驱动控制器；所述第一前轮驱动机用于驱动所述车辆的第一前轮，所述第二前轮驱动机用于驱动所述车辆的第二前轮；所述驱动控制器用于：获取车辆的状态参数以及获取期望前轮转角信息；所述状态参数包括实际前轮转角信息；根据所述状态参数以及所述期望前轮转角信息计算前轮回正力矩补偿，所述前轮回正力矩补偿为在所述车辆的前轮转角信息为所述实际前轮转角信息时前轮轮胎产生的实际回正力矩与在所述车辆的前轮转角信息为所述期望前轮转角信息时所述前轮轮胎产生的期望回正力矩之差；基于所述前轮回正力矩补偿计算期望前轮两电机驱动力矩差；控制所述车辆的第一前轮驱动机输出第一期望驱动力矩以及控制所述车辆的第二前轮驱动机输出第二期望驱动力矩，所述第一期望驱动力矩与所述第二期望驱动力矩的差为所述期望前轮两电机驱动力矩差。 21.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于计算机软件指令，所述计算机软件指令当被计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1-9中任一权利要求所述的车辆转向控制方法。
所属类别：	发明专利