CN109808511A - 六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质 - Google Patents
六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质,涉及车辆驱动的技术领域;本申请通过提出的六轮驱动力分配方法进行计算,得到了六个车轮的最优纵向驱动力,进而将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配,缓解了现有技术中存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,通过计算得到每个车轮的最优纵向驱动力,进而实现了六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驱动技术领域,尤其是涉及一种六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着汽车电机技术的不断发展,独立驱动技术成为电动车企业关注的重点,因为多轮独立驱动车辆与传统动力总成的车辆相比,其各个车轮可以单独控制,便于实现最优的动力分配及车辆精准的主动安全控制。
在多轮独立驱动车辆中,差动转向是利用车轮转矩的不同使得地面对轮胎产生不同的纵向力,导致车辆产生偏转的一种转向技术,可在轮毂电机驱动的电动车上应用,取代传统车辆中的转向机构,实现轮毂电机独立驱动车辆的转向功能。具体的,通过对车辆的驱动力进行合理分配,进而可实现车辆的差动转向。现有技术中,对于汽车的差动转向的研究主要是针对四轮独立驱动车辆,针对六轮独立驱动车辆的研究较少,因此,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质,缓解了现有技术中存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种六轮驱动力分配方法,所述方法应用于六轮独立驱动车辆中,所述方法包括:
获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
将所述六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
获取转向盘参数,根据所述转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到所述理想前轮转角及所述理想中轮转角;
根据所述理想前轮转角、所述理想中轮转角及所述理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据所述速度跟踪控制模型的参数计算所述六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
根据所述前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及所述理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,在将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,所述方法还包括:
根据所述最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
将所述理想转矩输入到所述轮毂电机中,得到所述轮毂电机的实际转矩;
根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩。
结合第一方面第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩,包括:
针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据所述车辆车速及所述车轮转速计算车轮的滑转率;
当所述车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算所述车轮的滑转率与所述最优滑转率的偏差,根据所述滑转率的偏差得到所述轮毂电机的转矩的调整值,根据所述调整值调节所述轮毂电机的实际转矩。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,在所述将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,所述方法还包括:
获取所述六轮驱动车辆模型的实际前轮转角及实际中轮转角;
将所述理想前轮转角、所述理想中轮转角与所述实际前轮转角、所述实际中轮转角输入到预先构建的转角跟随控制模型,得到所述实际前轮转角的调节值以及所述实际中轮转角的调节值,根据所述实际前轮转角的调节值以及所述实际中轮转角的调节值调整所述实际前轮转角、所述实际中轮转角,使得所述实际前轮转角、所述实际中轮转角跟随所述理想前轮转角、所述理想中轮转角进行改变。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩,包括:
根据所述理想横摆角速度计算得到总转向力矩;
根据所述总转向力矩及所述前轴差速转向力矩、所述中轴差速转向力矩,得到所述后轴横摆稳定力矩。
第二方面,本发明实施例还提供一种六轮驱动力分配装置,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
理想横摆角速度计算模块,用于将所述六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
转角计算模块,用于获取转向盘参数,根据所述转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到所述理想前轮转角及所述理想中轮转角;
差速转向力矩计算模块,用于根据所述理想前轮转角、所述理想中轮转角及所述理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
后轴横摆稳定力矩计算模块,用于根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
理想总纵向驱动力计算模块,用于获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据所述速度跟踪控制模型的参数计算所述六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
纵向驱动力分配模块,用于根据所述前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及所述理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述装置还包括:
理想转矩获得模块,用于根据所述最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
实际转矩获得模块,用于将所述理想转矩输入到所述轮毂电机中,得到所述轮毂电机的实际转矩;
转矩调节模块,用于根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩。
结合第二方面第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述转矩调节模块具体用于:
针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据所述车辆车速及所述车轮转速计算车轮的滑转率;
当所述车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算所述车轮的滑转率与所述最优滑转率的偏差,根据所述滑转率的偏差得到所述轮毂电机的转矩的调整值,根据所述调整值调节所述轮毂电机的实际转矩。
第三方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。
本发明实施例带来了以下有益效果:本发明提供了一种六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质,该方法包括:获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;将六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;获取转向盘参数,根据转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到理想前轮转角及理想中轮转角;根据理想前轮转角、理想中轮转角及理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;根据前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据速度跟踪控制模型的参数计算六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;根据前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配;本申请提出了一种六轮驱动力分配方法,通过计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,进而将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配,缓解了现有技术中存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,通过计算得到每个车轮的最优纵向驱动力,进而实现了六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种六轮驱动力分配方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种六轮驱动车辆模型的示意图;
图3为本发明实施例提供的一种六轮驱动力分配装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种计算机设备400结构示意图。
图标:301-参数获取模块;302-理想横摆角速度计算模块;303-转角计算模块;304-差速转向力矩计算模块;305-后轴横摆稳定力矩计算模块;306-理想总纵向驱动力计算模块;307-纵向驱动力分配模块;400-计算机设备;401-存储器;402-处理器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,现有技术中,对于汽车的差动转向的研究主要是针对四轮独立驱动车辆,针对六轮独立驱动车辆的研究较少,因此,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响,基于此,本发明实施例提供的一种六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质,可以缓解现有技术中存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,实现六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种六轮驱动力分配方法进行详细介绍。
实施例一:
本发明实施例提供了一种六轮驱动力分配方法,该方法应用于六轮独立驱动车辆中,参见图1所示的是一种六轮驱动力分配方法的流程图,该包括:
步骤S101,获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
在本发明实施例中,可以将六轮驱动车辆模型看作是的自行车模型,如图2所示,图中示出的是一种六轮驱动车辆模型的示意图,在低速行驶及轮胎滑移几乎为零的情况下,车辆转向运动的中心为点“A”,“A”是车辆的固有中心,而在高速行驶条件下,轮胎开始滑移,车辆转向运动的中心从点“A”转移到点“B”,其中,滑移的程度不同,“B”点的位置不同,根据“A”、“B”的位置建立六轮驱动车辆模型,获取六轮驱动车辆模型的参数,获取的参数包括轴距L,前轮、中轮、后轮的轮胎接地半径lf、lm、lr,实际前轮转角δf、实际中轮转角δm及纵向车速vx。
步骤S102,将六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
在本发明实施例中,预设的状态空间方程为:其中, 具体的,Cf、Cm、Cr为前轮、中轮、后轮的轮胎刚度,m为整车整备质量,a11、a12、a21、a22为质心距前轴的长度,b11、b12、b21、b22为质心距后轴的长度,β为实际质心侧偏角、γ为实际横摆角速度、为实际质心侧偏角的导数值,即为理想质心侧偏角,为实际横摆角速度的导数值,即为理想横摆角速度,△Mz为纵向力矩,且ΔMZ=ΔMsum,ΔMsum为总转向力矩,Iz为纵向惯性矩,进一步的,β、γ的值可以由陀螺仪传感器检测得到。
步骤S103,获取转向盘参数,根据转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到理想前轮转角及理想中轮转角;
在本发明实施例中,理想前轮转角与转向盘参数θ之间存在比例关系K,即进而根据获取到的转向盘参数得到了理想前轮转角,其中,转向盘参数可有由传感器检测得到。
进一步的,在六轮驱动车辆模型中,理想前轮转角与理想中轮转角之间满足阿克曼转向几何关系,即 通过上述关系进而得到了理想中轮转角,其中,ρ为道路曲率。
步骤S104,根据理想前轮转角、理想中轮转角及理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
在本发明实施例中,以理想前轮转角、理想中轮转角作为输入,以前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩为输出,建立六轮差动转向系统模型,其中,理想前轮转角与前轴差速转向力矩的关系为: 理想中轮转角与中轴差速转向力矩的关系为:进而得到六轮差动转向系统模型的状态方程为:其中,l为轮胎接地半径的均值,即rσ为六轮驱动车辆模型上的主销在地面的投影点与轮胎中心面之间的距离,be为转向系统等效阻尼,d为模型不确定性,且d可以忽略不计,ΔMf为前轴差速转向力矩,ΔMm为中轴差速转向力矩,具体的,实际前轮转角δf、实际中轮转角δm可通过实际测量得到,将理想前轮转角、理想中轮转角、实际前轮转角、实际中轮转角输入到六轮差动转向系统模型的状态方程中,可得到前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩。
步骤S105,根据前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
具体的,根据理想横摆角速度计算得到总转向力矩;根据总转向力矩及前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩,得到后轴横摆稳定力矩。
在本发明实施例中,根据理想横摆角速度计算得到总转向力矩的公式为:ΔMsum=Kp1Δγ+KI1∫Δγ,ΔMsum为总转向力矩,Δγ为横摆角速度变化量,Kp1、KI1为控制参数,Kp1、KI1可根据实际情况进行设置,进一步的,根据公式:ΔMr=ΔMsum-ΔMf-ΔMm可得到后轴横摆稳定力矩ΔMr,其中,ΔMf为前轴差速转向力矩,ΔMm为中轴差速转向力矩。
步骤S106,获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据速度跟踪控制模型的参数计算六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
具体的,以理想纵向车速vdes、纵向车速vx、总路面摩擦系数为输入,以加速度ac为输出构建速度跟踪控制模型,速度跟踪控制模型对应的函数为:进一步的, 其中,Kp2、KI2、Kd2为速度跟踪控制参数,理想纵向车速vdes可根据油门的开度换算得到,Fzi为第i个车轮的轮胎垂直载荷,μi为第i个车轮对应的路面摩擦系数,进一步的,根据速度跟踪控制模型的输出参数进行计算,可得理想总纵向驱动力Fx_des,理想总纵向驱动力的计算公式为Fx_des=mac。
步骤S107,根据前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
在本发明实施例中,理想总纵向驱动力为六个车轮纵向驱动力的合,即Fx_des=Fx1+Fx2+Fx3+Fx4+Fx5+Fx6,Fxi为第i个车轮的纵向驱动力,具体的,Fx1=Fx4+ΔF1,Fx2=Fx5+ΔF2,Fx3=Fx6+ΔF3,其中,进一步的, 其中,h为质心高度,T为轮距,Fzi为第i个车轮的车轮垂向力,通过上述公式即可得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,进而实现六轮驱动力的分配。
本发明实施例通过提供了一种六轮驱动力分配方法,其包括:获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;将六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;获取转向盘参数,根据转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到理想前轮转角及理想中轮转角;根据理想前轮转角、理想中轮转角及理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;根据前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据速度跟踪控制模型的参数计算六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;根据前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配;本申请提出了一种六轮驱动力分配方法,通过计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,进而将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配,缓解了现有技术中存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,通过计算得到每个车轮的最优纵向驱动力,进而实现了六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
作为一个可选实施例,在将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,该方法还可以包括:
根据最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
具体的,轮毂电机的理想转矩r为车轮的半径,Fxi为第i个车轮的最优纵向驱动力。
将轮毂电机的理想转矩输入到轮毂电机中,得到轮毂电机的实际转矩;
具体的,轮毂电机模型的传递函数为Tout为轮毂电机的实际转矩,b1、a1的值根据轮毂电机的参数进行确定。
根据预设的附着条件,调节轮毂电机的实际转矩。
在本发明实施例中,针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据车辆车速及车轮转速计算车轮的滑转率,滑转率的计算公式为:其中,λi为第i个车轮的滑转率,为第i个车轮的轮边速度,r1i为第i个车轮的滚动半径,vi为第i个车轮的中心速度,具体的,滑转率作为轮胎工作状态的重要指标之一,可以反映出该轮胎的滑转情况,通过滑转率对轮毂电机的实际转矩进行控制,进而使得轮毂电机的实际转矩处在最优的状态。
当车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算车轮滑转率与最优滑转率的偏差,根据滑转率的偏差得到轮毂电机转矩的调整值,根据调整值调节轮毂电机的实际转矩。
在本发明实施例中,将计算得到的车轮的滑转率与预设的最优滑转率进行比较,当车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算车轮滑转率与最优滑转率的偏差,即滑转率偏差Δλi,Δλi=λopti-λi,其中,λopti为预设的最优滑转率,根据滑转率的偏差得到轮毂电机转矩的调整值的公式为:ΔTi=Kp3Δλi+KI3∫Δλi,Kp3、KI3为轮毂电机转矩调整的控制参数,且轮毂电机转矩调整的控制参数Kp3、KI3可根据实际需要情况进行设置,ΔTi为轮毂电机转矩的调整值,根据该轮毂电机转矩的调整值对轮毂电机的实际转矩进行调整;在现有技术中,差动转向控制会在汽车转向行驶时引入额外的横摆力矩,对汽车的稳定性产生影响;同样的,为了提高汽车行驶稳定性,在对轮毂电机驱动电动车进行横摆力矩控制时,前轮产生的转矩差会产生一定作用,对汽车的转向功能产生影响。因此,本申请在对六个车轮的驱动力进行分配之后,设置附着条件,进而对轮毂电机的实际转矩进行调节,防止车轮打滑,在实现汽车的差动转向的同时,实现汽车行驶的稳定性,进而实现了车辆的平稳转向。
作为一个可选实施例,在将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,该方法还可以包括:
获取六轮驱动车辆模型的实际前轮转角及实际中轮转角;
将理想前轮转角、理想中轮转角与实际前轮转角、实际中轮转角输入到预先构建的转角跟随控制模型,得到实际前轮转角的调节值以及实际中轮转角的调节值,根据实际前轮转角的调节值以及实际中轮转角的调节值调整实际前轮转角、实际中轮转角,使得实际前轮转角、实际中轮转角跟随理想前轮转角、理想中轮转角进行改变。
在本发明实施例中,以理想前轮转角、理想中轮转角、实际前轮转角、实际中轮转角为输入,以实际前轮转角的调节值、实际中轮转角的调节值为输出,构建转角跟随控制模型,具体的,将理想前轮转角、理想中轮转角、实际前轮转角、实际中轮转角输入到转角跟随控制模型,转角跟随控制模型将实际前轮转角与理想前轮转角进行比较,将实际中轮转角与理想中轮转角进行比较,得到实际前轮转角的调节值、实际中轮转角的调节值,实际前轮转角、实际中轮转角根据实际前轮转角的调节值、实际中轮转角的调节值进行调整,使得实际前轮转角、实际中轮转角接近理想前轮转角、理想中轮转角,例如,若理想前轮转角的值减小,则将实际前轮转角的值与理想前轮转角的值进行比较,若实际前轮转角的值大于理想前轮转角的值,则实际前轮转角的值减小,使得实际前轮转角跟随理想前轮转角进行改变。
实施例二:
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供了一种六轮驱动力分配装置,如图3所示的是一种六轮驱动力分配装置的结构示意图,该装置包括:
参数获取模块301,用于获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
理想横摆角速度计算模块302,用于将六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
转角计算模块303,用于获取转向盘参数,根据转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到理想前轮转角及理想中轮转角;
差速转向力矩计算模块304,用于根据理想前轮转角、理想中轮转角及理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
后轴横摆稳定力矩计算模块305,用于根据前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
理想总纵向驱动力计算模块306,用于获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据速度跟踪控制模型的参数计算六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
纵向驱动力分配模块307,用于根据前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
作为一个可选实施例,该六轮驱动力分配装置还包括:
理想转矩获得模块,用于根据最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
实际转矩获得模块,用于将理想转矩输入到轮毂电机中,得到轮毂电机的实际转矩;
转矩调节模块,用于根据预设的附着条件,调节轮毂电机的实际转矩。
作为一个可选实施例,转矩调节模块具体用于:
针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据车辆车速及车轮转速计算车轮的滑转率;
当车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算车轮滑转率与最优滑转率的偏差,根据滑转率的偏差得到轮毂电机转矩的调整值,根据调整值调节轮毂电机的实际转矩。
作为一个可选实施例,该六轮驱动力分配装置还包括:
转角获取模块,用于获取六轮驱动车辆模型的实际前轮转角及实际中轮转角;
转角跟随模块,用于将理想前轮转角、理想中轮转角与实际前轮转角、实际中轮转角输入到预先构建的转角跟随控制模型,得到实际前轮转角的调节值以及实际中轮转角的调节值,使得实际前轮转角、实际中轮转角跟随理想前轮转角、理想中轮转角进行改变。
作为一个可选实施例,后轴横摆稳定力矩计算模块具体用于:
根据理想横摆角速度计算得到总转向力矩;
根据总转向力矩及前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩,得到后轴横摆稳定力矩。
本发明实施例提供的六轮驱动力分配装置,与上述实施例提供的六轮驱动力分配方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
对应于图1中的六轮驱动力分配方法,本发明实施例还提供了一种计算机设备400,如图4所示,该设备包括存储器401、处理器402及存储在该存储器401上并可在该处理器402上运行的计算机程序,其中,上述处理器402执行上述计算机程序时实现上述六轮驱动力分配方法。
具体地,上述存储器401和处理器402能够为通用的存储器和处理器,这里不做具体限定,当处理器402运行存储器401存储的计算机程序时,能够执行上述六轮驱动力分配方法,缓减了现有技术存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,其中,本申请通过提出了一种六轮驱动力分配方法,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,进而将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,进而实现了六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
对应于图1中的六轮驱动力分配方法,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述六轮驱动力分配方法的步骤。
具体地,该存储介质能够为通用的存储介质,如移动磁盘、硬盘等,该存储介质上的计算机程序被运行时,能够执行上述六轮驱动力分配方法,缓减了现有技术存在的针对六轮独立驱动车辆的研究较少,使得六轮独立驱动车辆的驱动力的分配技术存在不足,进而对六轮独立驱动车辆的差动转向技术产生影响的技术问题,本申请通过计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,进而将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,进而实现了六轮独立驱动车辆的差动转向控制。
本发明实施例所提供的进行六轮驱动力分配方法的计算机程序产品,包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例所提供的进行六轮驱动力分配方法的计算机程序产品,包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种六轮驱动力分配方法,其特征在于,所述方法应用于六轮独立驱动车辆中,所述方法包括:
获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
将所述六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
获取转向盘参数,根据所述转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到所述理想前轮转角及所述理想中轮转角;
根据所述理想前轮转角、所述理想中轮转角及所述理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,及整车总横摆力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据所述速度跟踪控制模型的参数计算所述六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
根据所述前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及所述理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,所述方法还包括:
根据所述最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
将所述理想转矩输入到所述轮毂电机中,得到所述轮毂电机的实际转矩;
根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩,包括:
针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据所述车辆车速及所述车轮转速计算车轮的滑转率;
当所述车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算所述车轮的滑转率与所述最优滑转率的偏差,根据所述滑转率的偏差得到所述轮毂电机的转矩的调整值,根据所述调整值调节所述轮毂电机的实际转矩。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮之后,所述方法还包括:
获取所述六轮驱动车辆模型的实际前轮转角及实际中轮转角;
将所述理想前轮转角、所述理想中轮转角与所述实际前轮转角、所述实际中轮转角输入到预先构建的转角跟随控制模型,得到所述实际前轮转角的调节值以及所述实际中轮转角的调节值,根据所述实际前轮转角的调节值以及所述实际中轮转角的调节值调整所述实际前轮转角、所述实际中轮转角,使得所述实际前轮转角、所述实际中轮转角跟随所述理想前轮转角、所述理想中轮转角进行改变。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩,包括:
根据所述理想横摆角速度计算得到总转向力矩;
根据所述总转向力矩及所述前轴差速转向力矩、所述中轴差速转向力矩,得到所述后轴横摆稳定力矩。
6.一种六轮驱动力分配装置,其特征在于,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取预先建立的六轮驱动车辆模型的参数;
理想横摆角速度计算模块,用于将所述六轮驱动车辆模型的参数应用于预设的状态空间方程,得到理想横摆角速度;
转角计算模块,用于获取转向盘参数,根据所述转向盘参数与理想前轮转角之间的关系、理想前轮转角与理想中轮转角之间的关系,得到所述理想前轮转角及所述理想中轮转角;
差速转向力矩计算模块,用于根据所述理想前轮转角、所述理想中轮转角及所述理想横摆角速度,得到前轴差速转向力矩及中轴差速转向力矩;
后轴横摆稳定力矩计算模块,用于根据所述前轴差速转向力矩及所述中轴差速转向力矩,计算得到后轴横摆稳定力矩;
理想总纵向驱动力计算模块,用于获取预先构建的速度跟踪控制模型的参数,根据所述速度跟踪控制模型的参数计算所述六轮驱动车辆模型的理想总纵向驱动力;
纵向驱动力分配模块,用于根据所述前轴差速转向力矩、中轴差速转向力矩、后轴横摆稳定力矩及所述理想总纵向驱动力,计算得到六个车轮的最优纵向驱动力,将每个最优纵向驱动力分配到对应的车轮,实现六轮驱动力的分配。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
理想转矩获得模块,用于根据所述最优纵向驱动力,得到轮毂电机的理想转矩;
实际转矩获得模块,用于将所述理想转矩输入到所述轮毂电机中,得到所述轮毂电机的实际转矩;
转矩调节模块,用于根据预设的附着条件,调节所述轮毂电机的实际转矩。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述转矩调节模块具体用于:
针对每一车轮,获取车辆车速以及该车轮转速,根据所述车辆车速及所述车轮转速计算车轮的滑转率;
当所述车轮的滑转率大于预设的最优滑转率时,则计算所述车轮的滑转率与所述最优滑转率的偏差,根据所述滑转率的偏差得到所述轮毂电机的转矩的调整值,根据所述调整值调节所述轮毂电机的实际转矩。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-5中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1-5中任一项所述的方法的步骤。
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