CN110386190A - 车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆控制方法，包括：左侧轮速计获取左侧车轮的车轴的左侧转动速度值；右侧轮速计获取右侧车轮的车轴的右侧转动速度值；其中，左侧为车辆行驶方向的左侧，右侧为车辆行驶方向的右侧；控制器计算左侧转动速度值和右侧转动速度值的差值，并将差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号；控制器将使能信号发送给左侧制动器，以使左侧制动器根据使能信号对左侧车轮的车轴进行制动，或者，控制器将使能信号发送给右侧制动器，以使右侧制动器根据使能信号对右侧车轮的车轴进行制动。由此，实现了车辆在打滑时，也可以按照控制路线进行行走。

Description

车辆控制方法

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法。

背景技术

自动驾驶技术是近年的热点话题，在缓解交通拥堵、提高道路安全性、减少空气污染等领域，自动驾驶将会带来颠覆性的改变。市面上已经推出了低速无人驾驶物流车、扫地车等产品，该类型的车辆结构也与传统汽车存在较大差异，随之而来的车辆控制技术也有较大差异。

小型无人驾驶车辆的动力控制技术可以实现车辆的普通行驶和制动等需求，但存在一个重大缺陷。该缺陷源自于差速器，即车辆经过湿滑或凹凸路面时就会因打滑失去牵引力，此时车辆将无法行走，或无法按预控路线行走。这种差速器被称之为开放式差速器。

因此，传统的汽车大都不再采用开放式差速器，转而采用具有限滑功能的差速器。

随着汽车电子技术的发展，具有限滑功能的差速器已有了机械式和电子式之分。机械式限滑差速器响应速度快，灵敏度高，但造价高、维修成本高也是其严重的缺点。电子式限滑差速器是通过电脑控制制动系统，一旦有打滑现象，立即制动打滑车轮，其限滑效果没有机械式的好。该技术作为汽车防抱死制动系统(Anti-lock Braking System，ABS)的功能扩展，应用成本低廉，已普遍应用各类型的汽车车辆中，但是结构复杂。

因此，改变现有无人驾驶车辆的开放式差速器的缺陷，成为急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种车辆控制方法，以解决现有技术种车辆无法行走，或无法按预控路线行走的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种车辆控制方法，所述方法包括：

左侧轮速计获取左侧车轮的车轴的左侧转动速度值；

右侧轮速计获取右侧车轮的车轴的右侧转动速度值；其中，所述左侧为车辆行驶方向的左侧，所述右侧为车辆行驶方向的右侧；

控制器计算所述左侧转动速度值和所述右侧转动速度值的差值，并将所述差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号；

所述控制器将所述使能信号发送给左侧制动器，以使所述左侧制动器根据所述使能信号对所述左侧车轮的车轴进行制动，或者，所述控制器将所述使能信号发送给右侧制动器，以使所述右侧制动器根据所述使能信号对所述右侧车轮的车轴进行制动。

优选的，所述控制器计算所述左侧转动速度值和所述右侧转动速度值的差值包括：

当所述差值等于0时，车辆正常行驶；

当所述差值大于0时，所述车辆右转或左侧车轮打滑；

当所述差值小于0时，所述车辆左转或右侧车轮打滑。

优选的，所述将所述差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号包括：

当所述差值大于所述预设差值时，生成使能信号；或者，

当所述差值小于所述预设差值取反的数值时，生成使能信号。

优选的，所述方法还包括：

当所述差值小于所述预设差值且所述差值大于0时，所述车辆正常行驶；或者，

当所述差值大于所述预设差值取反的数值且所述差值小于0时，所述车辆正常行驶。

优选的，所述方法之后还包括：

所述左侧制动器接收到所述使能信号后，对所述左侧车轴制动，当所述右侧车轮离开原地后，所述左侧制动器解除对所述左侧车轴的制动。

优选的，所述方法之后还包括：

所述右侧制动器接收到所述使能信号后，对所述右侧车轴制动，当所述左侧车轮离开原地后，所述右侧制动器解除对所述右侧车轴的制动。

通过应用本发明实施例提供的车辆控制方法，左侧轮速计获取左侧车轮的车轴的左侧转动速度值；

右侧轮速计获取右侧车轮的车轴的右侧转动速度值；控制器计算所述左侧转动速度值和所述右侧转动速度值的差值，并将所述差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号；控制器将所述使能信号发送给左侧制动器，以使所述左侧制动器根据所述使能信号对所述左侧车轮的车轴进行制动，或者，所述控制器将所述使能信号发送给右侧制动器，以使所述右侧制动器根据所述使能信号对所述右侧车轮的车轴进行制动。实现了车辆在打滑时，也可以按照控制路线进行行走。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车辆动力系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的车辆控制方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的车辆动力系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图1为本发明实施例提供的车辆动力系统结构示意图。如图1所示，该车辆动力系统包括：左侧车轮1、右侧车轮10、差速装置、电机5和电机制动器6。其中，差速装置包括：左侧轮速计2、右侧轮速计9、左侧制动器3、右侧制动器8、差速器4和控制器7。

按照车辆行驶方向，左侧轮速计2和左侧制动器3设置于车辆正常行驶方向的左侧，右侧轮速计9和右侧制动器8设置于车辆行驶方向的右侧。示例而非限定，左侧车轮1的数量可以是2个，也可以是2个以上，比如，左侧车轮1包括位于车辆行驶方向左侧的前后两个车轮，右侧车轮10包括位于车辆行驶方向右侧的前后两个车轮。

左侧轮速计2和左侧制动器3安装于差速器4左侧的车轴上，且靠近左侧车轮1的内侧，右侧轮速计9和右侧制动器8安装于差速器4右侧的车轴上，且靠近右侧车轮10的内侧。左侧轮速计2和左侧制动器3的位置可以交换，右侧轮速计9和右侧制动器8的位置可以交换。控制器7可以独立安装于车辆的悬挂、车架、控制室等位置。控制器7和左侧轮速计2、右侧轮速计9、左侧制动器3以及右侧制动器8电连接。

图2为本发明实施例提供的车辆控制方法流程示意图。该方法的应用场景为低速无人驾驶车辆，比如快递车，清洁车等。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤210，左侧轮速计获取左侧车轮的车轴的左侧转动速度值。

步骤220，右侧轮速计获取右侧车轮的车轴的右侧转动速度值。

其中，电机5接通电源后，输出转动力矩，转动力矩经差速器4分别传递至左侧车轮1和右侧车轮10，左侧车轮1和右侧车轮10受转动力矩的作用而转动，从而使车辆行走。在车辆行驶过程中，左侧轮速计2测量得到左侧车轴的左侧转动速度值ω₁，也可将左侧转动速度值简称为左侧转速。右侧轮速计9测量得到右侧车轴的右侧转动速度值ω₂，也可将左侧转动速度值简称为右侧转速。然后，左侧轮速计2和右侧轮速计9实时的将ω₁和ω₂传送给控制器。

其中，ω₁和ω₂的单位可以是r/s(转/秒)或r/min(转/分)。步骤210和步骤220的执行顺序不受编号的影响，两者可以是同时进行的。

步骤230，控制器计算左侧转动速度值和右侧转动速度值的差值，并将差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号。

其中，使能信号可以是电压信号，也可以是电流信号，本申请对此并不限定。

控制器接收到ω₁和ω₂后，实时计算，获得ω₁和ω₂的差值Δω，Δω＝ω₁-ω₂，而对于差值的判断，有三种情况。

第一种，Δω＝0，即ω₁＝ω₂，此时，车辆正常行驶。

第二种，Δω﹥0，即ω₁﹥ω₂，此时，车辆向右转，或者左侧车轮1打滑。

第三种，Δω﹤0，即ω₁﹤ω₂，此时，车辆向左转，或者右侧车轮10打滑。

上述通过对差值的判断，可以初步确定车辆是正常行驶，还是出现转向或车轮打滑。因此，需要进一步的判断是转向还是车轮打滑，因此，需要将差值和预设差值Δω₀进行比较，以进行进一步的判断。其中，预设差值Δω₀可以是根据多次实验，计算出的数值。

Δω与Δω₀比较可做以下判定结论：

a:Δω₀<Δω，左侧车轮1速度大于右侧车轮10速度，且左侧车轮1出现打滑；

b:0<Δω<Δω₀，左侧车轮1速度大于右侧车轮10速度，且车辆向右转；

c:-Δω₀<Δω<0，右侧车轮10速度大于左侧车轮1速度，且车辆向左转；

d:Δω<-Δω₀，右侧车轮10速度大于左侧车轮1速度，且右侧车轮10出现打滑。

步骤240，控制器将使能信号发送给左侧制动器，以使左侧制动器根据使能信号对左侧车轮的车轴进行制动，或者，控制器将使能信号发送给右侧制动器，以使右侧制动器根据使能信号对右侧车轮的车轴进行制动。

图3为本发明实施例提供的车辆动力系统工作原理示意图，在图3中，线条所指的左侧的转速值为左侧转动速度值，线条所指的右侧的转速值为右侧转动速度值。线条所指的左侧的使能信号为发送给左侧制动器3的使能信号，线条所指的右侧的使能信号为发送给右侧制动器8的使能信号。如图3所示，当计算结果为结论a时，控制器7即刻向左侧制动器3发出固定时段t₀的使能信号，左侧制动器3收到使能信号后，对左侧车轴制动，差速器4的左侧输出扭矩受阻，转而全部输出至右侧车轴，此时右侧车轮10加速转动并离开原地。t₀时段之后，左侧制动器3解除对左侧车轴的制动，左侧车轮1恢复转动。经过上述动作后，车辆左侧车轮1会脱离打滑点。如车辆所处湿滑或凹凸路面较长，该控制器7和左侧制动器3可多次反复的重复上述动作，直至车辆进入正常行驶。

当计算结果为结论d时，控制器7即刻向右侧制动器8发出固定时段t₀的使能信号，右侧制动器8收到使能信号后，对右侧车轴制动，差速器4的右侧输出扭矩受阻，转而全部输出至左侧车轴，此时左侧车轮1加速转动并离开原地。t₀时段之后，右侧制动器8解除对右侧车轴的制动，右侧车轮10恢复转动。经过上述动作后，车辆右侧车轮10会脱离打滑点。如车辆所处湿滑或凹凸路面较长，该发明中的控制器7和右侧制动器8可多次反复的重复上述动作，直至车辆进入正常行驶。

当计算结果为b和c时，车辆处于正常的转弯，控制器7不向左侧制动器3和右侧制动器8发出使能信号。

由此，通过该车辆控制方法，可以在车辆经过湿滑或者凹凸路面时失去牵引力打滑时，也可以按照控制路线进行行走。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

左侧轮速计获取左侧车轮的车轴的左侧转动速度值；

右侧轮速计获取右侧车轮的车轴的右侧转动速度值；其中，所述左侧为车辆行驶方向的左侧，所述右侧为车辆行驶方向的右侧；

控制器计算所述左侧转动速度值和所述右侧转动速度值的差值，并将所述差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号；

所述控制器将所述使能信号发送给左侧制动器，以使所述左侧制动器根据所述使能信号对所述左侧车轮的车轴进行制动，或者，所述控制器将所述使能信号发送给右侧制动器，以使所述右侧制动器根据所述使能信号对所述右侧车轮的车轴进行制动。

2.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述控制器计算所述左侧转动速度值和所述右侧转动速度值的差值包括：

当所述差值等于0时，车辆正常行驶；

当所述差值大于0时，所述车辆右转或左侧车轮打滑；

当所述差值小于0时，所述车辆左转或右侧车轮打滑。

3.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述将所述差值和预设差值进行比较，根据比较结果，生成使能信号包括：

当所述差值大于所述预设差值时，生成使能信号；或者，

当所述差值小于所述预设差值取反的数值时，生成使能信号。

4.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述差值小于所述预设差值且所述差值大于0时，所述车辆正常行驶；或者，

当所述差值大于所述预设差值取反的数值且所述差值小于0时，所述车辆正常行驶。

5.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述方法之后还包括：

所述左侧制动器接收到所述使能信号后，对所述左侧车轴制动，当所述右侧车轮离开原地后，所述左侧制动器解除对所述左侧车轴的制动。

6.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述方法之后还包括：

所述右侧制动器接收到所述使能信号后，对所述右侧车轴制动，当所述左侧车轮离开原地后，所述右侧制动器解除对所述右侧车轴的制动。