CN111439254B - 动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质。动力半挂车控制方法包括：获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、动力半挂车的实时车速、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角以及动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；根据方向盘转角和实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；若实时夹角的绝对值小于参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率；若实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。采用本申请能够提高牵引式车辆的行驶安全性。

Description

动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质

技术领域

本申请涉及车辆驱动技术领域，特别是涉及一种动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质。

背景技术

牵引式车辆是指包括牵引车及被牵引车牵引的半挂车的车辆，其中，牵引车和半挂车之间通过铰接连接，牵引车和半挂车之间的铰接连接可以实现快速接和与断开，常用于货物运输。

然而，当遇到转弯情况时，牵引车先转弯，半挂车受牵引车的牵引而改变走向，转弯过程中牵引车和半挂车之间会形成夹角，即半挂车上的质心与牵引车的质心的相对位置关系会发生变化，易导致牵引车与半挂车之间产生折叠失稳现象，行驶安全性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高牵引式车辆行驶安全性的动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质。

一种动力半挂车控制方法，所述方法包括：

获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

若所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

一种动力半挂车控制装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

参考夹角确定模块，用于根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

第一扭矩调整模块，用于在所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角时，若任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率，则调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

第二扭矩调整模块，用于在所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

一种控制设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

若所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

若所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

上述动力半挂车控制方法、装置、控制设备和存储介质，将牵引车和动力半挂车的实时夹角、方向盘转角、动力半挂车的实时车速和驱动轮的实际滑移率作为控制的输入参数；当前时刻的实时夹角的绝对值小于根据实时车速和方向盘转角确定的参考夹角时，在任一驱动轮的实际滑移率大于临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到各驱动轮的实际滑移率均小于或等于临界滑移率；当前时刻的实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。如此，通过降低驱动轮的输出扭矩，限制实时夹角和驱动轮的实际滑移率的增大，使动力半挂车的质心与牵引车的质心的相对位置关系稳定，驱动轮行驶比较稳定，不易出现折叠失稳现象，可以提高牵引式车辆的行驶安全性，同时保证整车的操纵稳定性。

附图说明

图1为一个实施例中动力半挂车控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、动力半挂车的实时车速、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角以及动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率的流程示意图；

图3为另一个实施例中动力半挂车控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中牵引车与动力半挂车的实时夹角示意图；

图5为一个实施例中动力半挂车控制装置的结构框图；

图6为一个实施例中控制设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种动力半挂车控制方法，可以应用于动力半挂车，对动力半挂车的驱动进行控制。其中，动力半挂车是自身具有驱动机构的半挂车。以该方法应用于控制设备为例进行说明，包括以下步骤：

S110：获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、动力半挂车的实时车速、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角以及动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率。

牵引车用于牵引动力半挂车，驾驶员在牵引车上操作方向盘可以调节牵引车的行驶方向。其中，方向盘转角是牵引车的方向盘的转向角度，可以通过用于检测角度的器件检测得到，比如角位移传感器。动力半挂车的实时车速是动力半挂车在当前时刻行驶的车速，可以是通过获取动力半挂车的行驶参数计算得到，也可以是通过用于检测车速的器件检测得到。牵引车与动力半挂车通过铰接连接；其中，实时夹角是当前时刻牵引车的车体的长度方向与动力半挂车的车体的长度方向之间实际存在的夹角，可以通过用于检测角度的器件检测得到。动力半挂车包括有驱动轮，驱动轮是动力半挂车上进行驱动行驶的车轮，驱动轮在驱动电机提供的驱动扭矩下行驶。驱动轮的滑移率会影响动力半挂车行驶的稳定性，从而影响牵引式车辆行驶的安全性。

具体地，可以在牵引车的方向盘上安装检测转向角度的器件以检测当前时刻的方向盘转角，在牵引车与动力半挂车的铰接连接部位安装检测角度的器件，以检测实时夹角。控制设备可以实时获取当前时刻的方向盘转角、实时夹角、实时车速和实际滑移率，实现监测不同时刻牵引车和动力半挂车的相关数据。

S130：根据方向盘转角和实时车速确定对应当前时刻的参考夹角。

一般在车速较小时，驾驶员对牵引式车辆的转向动态响应比较好控制，当车速较大时，牵引式车辆更容易失稳。因此，车速和方向盘转角是影响牵引式车辆行驶稳定性的关键因素。当前时刻的参考夹角是在当前时刻的实时车速和方向盘转角的行驶状态下，在保证车辆行驶平稳的情况下所允许的牵引车和动力半挂车之间的最大夹角。

具体地，在步骤S130之前可以预先标定好实时车速、方向盘转角与参考夹角之间的对应关系，从而控制设备在获取到当前时刻的实时车速和方向盘转角后，可根据预先标定的对应关系确定对应当前时刻的参考夹角。

S150：若实时夹角的绝对值小于参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。

驱动轮的滑移率过大时，驱动轮的纵向和侧向附着力都会显著减小，这对于操纵稳定性不利，因此需要将滑移率控制在合理的范围内。临界滑移率为确保牵引式车辆安全行驶所允许的最大滑移率，临界滑移率的具体数值与轮胎特性相关，可通过试验标定的方式确定，预先存储在控制设备内。

牵引车与动力半挂车之间的实时夹角和驱动轮的实际滑移率这两个因素都影响牵引式车辆的行驶安全性。具体地，控制设备将当前时刻的实时夹角的绝对值与对应当前时刻的参考夹角比较，以界定当前时刻的实时夹角是否需要进行限制处理。若当前时刻的实时夹角的绝对值小于参考夹角，则表示牵引式车辆应该是直线行驶，即各个驱动轮的输出扭矩相等，从而当前时刻的实时夹角可以不进行限制处理。此时，控制设备通过分析实际滑移率，以同步同幅度降低驱动轮的输出扭矩，使各个驱动轮的输出扭矩减小直到所有驱动轮的实际滑移率小于临界滑移率，减小后各驱动轮的输出扭矩相等，还是保持直线行驶。如此，可以避免实际滑移率过大，提高牵引式车辆的行驶安全性。

具体地，控制设备可以是同步同幅度降低各驱动轮对应的驱动电机输出的驱动扭矩。驱动轮的输出扭矩与对应连接的驱动电机输出的驱动扭矩正相关。通过将所有驱动轮对应的驱动电机输出的驱动扭矩降低，从而将所有驱动轮的输出扭矩降低，以满足所有驱动轮的实际滑移率小于或等于预设的临界滑移率。

S170：若实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。

若当前时刻的实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角，则表示当前时刻的实时夹角需要进行限制处理。此时，控制设备结合实时夹角和实际滑移率以降低驱动轮的输出扭矩，提高牵引式车辆的行驶安全性。

具体地，控制设备可以是电机控制器，电机控制器连接动力电池和驱动电机，将动力电池的电能转换为驱动电机所需的电能，驱动电机输出驱动扭矩至驱动轮，驱动轮的输出扭矩与对应连接的驱动电机输出的驱动扭矩正相关；电机控制器直接控制连接驱动轮的驱动电机的驱动扭矩降低，以降低驱动轮的输出扭矩。控制设备也可以是电机控制器之外的设备，通过发送降低指令至电机控制器，降低指令用于指示电机控制器控制驱动电机输出的驱动扭矩降低，从而降低驱动电机所连接的驱动轮的输出扭矩。例如，降低指令可以是用于指示电机控制器控制驱动电机的输入电流降低，从而降低驱动电机的驱动扭矩。

上述动力半挂车控制方法中，将牵引车和动力半挂车的实时夹角、方向盘转角、动力半挂车的实时车速和驱动轮的实际滑移率作为控制的输入参数；当前时刻的实时夹角的绝对值小于根据实时车速和方向盘转角确定的参考夹角时，在任一驱动轮的实际滑移率大于临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到各驱动轮的实际滑移率均小于或等于临界滑移率；当前时刻的实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。如此，通过降低驱动轮的输出扭矩，限制实时夹角和驱动轮的实际滑移率的增大，使动力半挂车的质心与牵引车的质心的相对位置关系稳定，驱动轮行驶比较稳定，不易出现折叠失稳现象，可以提高牵引式车辆的行驶安全性，同时保证整车的操纵稳定性。

在其中一个实施例中，参考图2，步骤S110包括步骤S111至步骤S115。

S111：获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角、动力半挂车的从动轮转速以及动力半挂车的各驱动轮转速。

对于动力半挂车而言，包括至少两个驱动轮和至少两个从动轮。其中，获取的驱动轮转速是动力半挂车的驱动轮的转速；获取的从动轮转速可以是其中任一个从动轮的转速，即，采集任一个从动轮的转速，也可以是所有从动轮的转速的加权平均值。具体地，控制设备可以从安装于动力半挂车的从动轮的轮速传感器获取当前时刻的从动轮转速，从安装于动力半挂车的各驱动轮的轮速传感器获取当前时刻的各驱动轮转速。

S113：根据从动轮转速和已存的从动轮尺寸计算得到动力半挂车的实时车速。

从动轮尺寸是与从动轮的大小相关的尺寸数据。具体地，从动轮尺寸可以包括从动轮直径和/或从动轮半径。从动轮尺寸可预先存储在控制设备，比如控制设备在计算实时车速之前，接收输入装置输入的从动轮尺寸并存储。

S115：根据从动轮转速、各驱动轮转速、已存的驱动轮尺寸和已存的从动轮尺寸，分别确定各驱动轮的实际滑移率。

驱动轮尺寸是与驱动轮的大小相关的尺寸数据。具体地，驱动轮尺寸可以包括驱动轮直径和/或驱动轮半径。驱动轮尺寸可预先存储在控制设备，比如控制设备在计算实际滑移率之前，接收输入装置输入的驱动轮尺寸并存储。通过根据从动轮转速和从动轮尺寸计算实时车速，根据从动轮转速、从动轮尺寸、各驱动轮转速以及驱动轮尺寸计算驱动轮的实际滑移率，准确性高。

在其中一个实施例中，步骤S113包括：根据公式：实时车速(米/秒)＝从动轮转速(转/分钟)*从动轮直径(米)*Pi/60，计算得到当前时刻的实时车速，其中，Pi为圆周率。可以理解，在其他实施例中，从动轮尺寸也可以包括从动轮半径，控制设备根据从动轮半径计算得到从动轮直径，然后根据从动轮转速和从动轮直径计算得到实时车速。

在其中一个实施例中，从动轮尺寸包括从动轮半径，驱动轮尺寸包括驱动轮半径。步骤S115包括：计算各驱动轮转速与对应的驱动轮半径的乘积得到对应驱动轮的第一值；计算从动轮转速与从动轮半径的乘积得到第二值；根据对应驱动轮的第一值与第二值的差值以及第二值计算得到对应驱动轮的实际滑移率，实际滑移率与差值正相关，与第二值负相关。

具体地，差值为第一值与第二值之差。实际滑移率与差值正相关、与第二值负相关，表示在第二值不变时，差值越大、则实际滑移率越大，在差值不变时，第二值越大、则实际滑移率越小。通过基于驱动轮转速与驱动轮半径的乘积、从动轮转速与从动轮半径的乘积进行数值计算，求得的实际滑移率准确性高。

具体地，控制设备可以按照如下公式计算得到各驱动轮的实际滑移率：(nsd*rsd-nst*rst)/(nst*rst)*100％；其中，nsd为驱动轮转速，rsd为驱动轮半径；nst为从动轮转速，rst为从动轮半径。

在其中一个实施例中，步骤S130包括：将实时车速和方向盘转角作为已存的参考关系函数的输入量，计算参考关系函数的输出量得到对应当前时刻的参考夹角。

其中，参考关系函数是以实时车速、方向盘转角为输入量、参考夹角为输出量的函数，可以表征参考夹角与实时车速、方向盘转角的对应关系。具体地，控制设备可以预先存储参考关系函数，当获取到当前时刻的实时车速和方向盘转角时，采用参考关系函数计算得到对应当前时刻的参考夹角，处理效率高。

在其中一个实施例中，在步骤S130之前还包括函数建立步骤：获取多组数据，每组数据包括对应的实时夹角、方向盘转角和参考夹角；以参考夹角为因变量、实时夹角和方向盘转角为自变量，根据多组数据生成参考关系函数。

其中，控制设备可以是接收输入装置输入的多组数据，比如用户可以通过键盘输入多组数据。具体地，控制设备可以采用多元回归分析的方法根据多组数据生成参考关系函数。例如，可以采用matlab进行多元曲线拟合得到方程，从而得到方程表示的参考关系函数，或者采用Excel进行多元回归拟合得到参考关系函数。具体地，函数建立步骤可以是在步骤S110之前执行。可以理解，在其他实施例中，函数建立步骤也可以在步骤S110之后执行。

在其中一个实施例中，参考图3，步骤S110之后还包括S140：根据方向盘转角和实时车速确定对应当前时刻的临界夹角，临界夹角大于参考夹角。

为保证牵引式车辆的操纵稳定性和安全性，在不同的车速、相同方向盘转角下，或者在相同的车速、不同方向盘转角下，牵引车和动力半挂车之间的最大允许夹角不同。相同方向盘转角下，车速越大，牵引车与动力半挂车之间的最大允许夹角越小。其中，当前时刻的临界夹角是在当前时刻的实时车速和方向盘转角的行驶状态下，在确保行驶安全的情况下牵引车与动力半挂车之间的最大允许夹角，若牵引车与动力半挂车之间的夹角超出最大允许夹角，表示夹角超出安全范围，存在转向不可控的安全隐患。一个实时车速和一个方向盘转角对应的参考夹角，小于这个实时车速和这个方向盘转角对应的临界夹角。

具体地，步骤S140的实现方式与步骤S130的实现方式类似。比如，控制设备可以预存临界关系函数、将实时车速和方向盘转角作为临界关系函数的输入量，计算临界关系函数的输出量得到对应的临界夹角。步骤S140与步骤S130的执行顺序不限定，可以同时执行，也可以一先一后执行。

对应地，本实施例中，各驱动轮各自连接一个驱动电机。即，动力半挂车为分布式驱动，一个驱动电机对应驱动一个驱动轮。继续参考图3，步骤S170包括步骤S171和步骤S173。

S171：若实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角且小于临界夹角，则按照减小实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩后，当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，降低对应实际滑移率大于预设的临界滑移率的驱动轮的输出扭矩、直到对应驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。

其中，对应驱动轮是指对应实际滑移率大于预设的临界滑移率、被降低输出扭矩的驱动轮。例如，若驱动轮A和驱动轮B中，驱动轮A的实际滑移率大于临界滑移率，则降低驱动轮A的输出扭矩、直到驱动轮A的实际滑移率小于或等于临界滑移率。通过降低对应实际滑移率大于预设的临界滑移率的驱动轮的输出扭矩，最终使所有驱动轮的实际滑移率小于或等于预设的临界滑移率。

S173：若实时夹角的绝对值大于或等于临界夹角，则调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到实时夹角小于临界夹角后，当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。

控制设备将当前时刻的实时夹角的绝对值与对应当前时刻的参考夹角和临界夹角比较，以界定当前时刻的实时夹角属于哪个数值范围，数值范围包括三个：小于参考夹角、大于或等于参考夹角且小于临界夹角、大于或等于临界夹角。三个数值范围将牵引式车辆的行驶状态分为三种：

a、直线行驶状态(实时夹角的绝对值小于参考夹角)

该状态下需要左右两侧的驱动轮输出相同的扭矩，不对动力半挂车产生横摆力矩。因此当一侧驱动轮的实际滑移率大于临界滑移率时(因道路两侧的附着情况不同)，要同时减小两侧驱动轮的输出扭矩。

b、可控的转向行驶状态(实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角且小于临界夹角)

由于牵引式车辆转向，所以在牵引车和动力半挂车之间产生了夹角。该状态下实时夹角仍在安全范围内，可以通过两侧驱动轮输出不同的扭矩，对动力半挂车产生横摆力矩来对实时夹角进行一定的控制。

c、不安全的转向行驶状态(实时夹角的绝对值大于或等于临界夹角)

该状态下实时夹角已经超出安全范围，需要减小(甚至停止)动力半挂车驱动轮的输出扭矩。此时不宜进行横摆力矩控制(两侧驱动的输出扭矩不同)，所以当一侧的驱动轮的实际滑移率大于临界滑移率时，要同时减小两侧驱动轮的输出扭矩。

通过采用大小不同的参考夹角和临界夹角与实时夹角比较，结合对实际滑移率的分析，针对不同的比较结果进行不同的处理，可以进一步提高牵引式车辆的行驶安全性和操纵稳定性。

在其中一个实施例中，驱动轮包括相对设置于动力半挂车左右两侧的第一驱动轮和第二驱动轮。即，第一驱动轮位于动力半挂车左侧、第二驱动轮位于动力半挂车右侧，或第一驱动轮位于动力半挂车右侧、第二驱动轮位于动力半挂车左侧。由于各驱动轮分别连接各自的驱动电机，则第一驱动轮和第二驱动轮连接的驱动电机不同。

本实施例中，对于实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角且小于临界夹角的情况，按照减小实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩的步骤包括：根据实时夹角确定牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧或第二驱动轮所在一侧；若牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧，则增大第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩；若牵引车偏向于第二驱动轮所在一侧，则增大第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩。

驱动轮的输出扭矩与对应连接的驱动电机输出的驱动扭矩正相关，即，驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩越大，则驱动轮的输出扭矩越大。第一驱动轮和第二驱动轮分别位于动力半挂车的左右两侧，两者所受的驱动扭矩大小会影响输出扭矩的大小、影响动力半挂车的偏转方向。例如，若输出至第一驱动轮的驱动扭矩大于输出至第二驱动轮的驱动扭矩，则分析力的作用可知，动力半挂车会向第二驱动轮所在的一侧进行偏转。

牵引车的偏转方向是指牵引车的车头的偏转方向。若牵引车的车头偏向于第一驱动轮所在一侧，则表示牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧。具体地，根据实时夹角确定牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧或第二驱动轮所在一侧，可以是根据实时夹角的正负符号确定牵引车的偏转方向。例如，参考图4，以X方向为正方向，第一驱动轮位于X方向左侧、第二驱动轮位于右侧；偏向X方向左侧的实时夹角标记为正号，偏向X方向右侧的实时夹角标记为负号。则，若获取到的实时夹角为正号，则表示牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧。

具体地，控制设备在牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧时，增大第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，可以调节第二驱动轮输出的驱动扭矩大于第一驱动轮输出的驱动扭矩，使动力半挂车往第一驱动轮所在一侧偏转，即往牵引车偏转的方向偏转，可以减小牵引车与动力半挂车之间的实时夹角。而且，在增大其中一个驱动轮的输出扭矩的同时减小对应的另一个驱动轮的输出扭矩，可以使得左右两个驱动轮的输出扭矩不超过总的需求扭矩。同理，控制设备在牵引车偏向于第二驱动轮所在一侧时，增大第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，可以调节第一驱动轮输出的驱动扭矩大于第二驱动轮输出的驱动扭矩，使动力半挂车往第二驱动轮所在一侧偏转，即往牵引车偏转方向偏转，可以减小牵引车与动力半挂车之间的实时夹角。如此，可以减小牵引车与动力半挂车之间的质心位置差，提高行驶稳定性和安全性。

应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在其中一个实施例中，如图5所示，提供了一种动力半挂车控制装置，包括：数据获取模块510、参考夹角确定模块530、第一扭矩调整模块550和第二扭矩调整模块570，其中：

数据获取模块510用于获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、动力半挂车的实时车速、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角以及动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率。

参考夹角确定模块530用于根据方向盘转角和实时车速确定对应当前时刻的参考夹角。

第一扭矩调整模块550用于在实时夹角的绝对值小于参考夹角时，若任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率，则调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。

第二扭矩调整模块570用于在实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。

上述动力半挂车控制装置，将牵引车和动力半挂车的实时夹角、方向盘转角、动力半挂车的实时车速和驱动轮的实际滑移率作为控制的输入参数；当前时刻的实时夹角的绝对值小于根据实时车速和方向盘转角确定的参考夹角时，在任一驱动轮的实际滑移率大于临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到各驱动轮的实际滑移率均小于或等于临界滑移率；当前时刻的实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低驱动轮的输出扭矩。如此，通过降低驱动轮的输出扭矩，限制实时夹角和驱动轮的实际滑移率的增大，使动力半挂车的质心与牵引车的质心的相对位置关系稳定，驱动轮行驶比较稳定，不易出现折叠失稳现象，可以提高牵引式车辆的行驶安全性，同时保证整车的操纵稳定性。

在一个实施例中，数据获取模块510包括基础数据获取单元(图未示)、实时车速计算单元(图未示)和实际滑移率计算单元(图未示)。基础数据获取单元用于获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、牵引车与动力半挂车之间的实时夹角、动力半挂车的从动轮转速以及动力半挂车的各驱动轮转速；实时车速计算单元用于根据从动轮转速和已存的从动轮尺寸计算得到动力半挂车的实时车速；实际滑移率计算单元用于根据从动轮转速、各驱动轮转速、已存的驱动轮尺寸和已存的从动轮尺寸，分别确定各驱动轮的实际滑移率。通过根据从动轮转速和从动轮尺寸计算实时车速，根据从动轮转速、从动轮尺寸、各驱动轮转速以及驱动轮尺寸计算驱动轮的实际滑移率，准确性高。

在一个实施例中，实时车速计算单元根据公式：实时车速(米/秒)＝从动轮转速(转/分钟)*从动轮直径(米)*Pi/60，计算得到当前时刻的实时车速，其中，Pi为圆周率。

在其中一个实施例中，从动轮尺寸包括从动轮半径，驱动轮尺寸包括驱动轮半径。实际滑移率计算单元用于计算各驱动轮转速与对应的驱动轮半径的乘积得到对应驱动轮的第一值；计算从动轮转速与从动轮半径的乘积得到第二值；根据对应驱动轮的第一值与第二值的差值以及第二值计算得到对应驱动轮的实际滑移率，实际滑移率与差值正相关，与第二值负相关。通过基于驱动轮转速与驱动轮半径的乘积、从动轮转速与从动轮半径的乘积进行数值计算，求得的实际滑移率准确性高。

在一个实施例中，参考夹角确定模块530将实时车速和方向盘转角作为已存的参考关系函数的输入量，计算参考关系函数的输出量得到对应当前时刻的参考夹角。通过采用参考关系函数计算得到对应当前时刻的参考夹角，处理效率高。

进一步地，上述半挂车控制装置还包括函数建立模块(图未示)，用于获取多组数据，每组数据包括对应的实时夹角、方向盘转角和参考夹角；以参考夹角为因变量、实时夹角和方向盘转角为自变量，根据多组数据生成参考关系函数。

在一个实施例中，上述动力半挂车控制装置还包括临界夹角获取模块(图未示)，用于在数据获取模块510执行相应功能之后，根据数据获取模块510获取的方向盘转角和实时车速确定对应当前时刻的临界夹角，临界夹角大于参考夹角。

对应地，本实施例中，各驱动轮各自连接一个驱动电机。第二扭矩调整模块570包括第一调整单元和第二调整单元。第一调整单元用于在实时夹角的绝对值大于或等于参考夹角且小于临界夹角时，按照减小实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩后，当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，降低对应实际滑移率大于预设的临界滑移率的驱动轮的输出扭矩、直到对应驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。第二调整单元用于在实时夹角的绝对值大于或等于临界夹角时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到实时夹角小于临界夹角后，当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于临界滑移率。

通过采用大小不同的参考夹角和临界夹角与实时夹角比较，结合对实际滑移率的分析，针对不同的比较结果进行不同的处理，可以进一步提高牵引式车辆的行驶安全性和操纵稳定性。

在其中一个实施例中，驱动轮包括相对设置于动力半挂车左右两侧的第一驱动轮和第二驱动轮。第二扭矩调整模块570按照减小实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩，包括：根据实时夹角确定牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧或第二驱动轮所在一侧；若牵引车偏向于第一驱动轮所在一侧，则增大第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩；若牵引车偏向于第二驱动轮所在一侧，则增大第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩。如此，可以减小牵引车与动力半挂车之间的质心位置差，提高行驶稳定性和安全性。

关于动力半挂车控制装置的具体限定可以参见上文中对于动力半挂车控制方法的限定，在此不再赘述。上述动力半挂车控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在其中一个实施例中，提供了一种控制设备，该控制设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该控制设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该控制设备的处理器用于提供计算和控制能力。该控制设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种动力半挂车控制方法。该控制设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该控制设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是控制设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的控制设备的限定，具体的控制设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在其中一个实施例中，提供了一种控制设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现前述动力半挂车控制方法的步骤。

上述控制设备，由于实现了前述动力半挂车控制方法的步骤，同理，可提高牵引式车辆的行驶安全性，同时保证整车的操纵稳定性。

在其中一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述动力半挂车控制方法的步骤。

上述计算机可读存储介质，由于实现了前述动力半挂车控制方法的步骤，同理，可提高牵引式车辆的行驶安全性，同时保证整车的操纵稳定性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动力半挂车控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

若所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角，则当任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率，包括：

获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角、所述动力半挂车的从动轮转速以及所述动力半挂车的各驱动轮转速；

根据所述从动轮转速和已存的从动轮尺寸计算得到动力半挂车的实时车速；

根据所述从动轮转速、各驱动轮转速、已存的驱动轮尺寸和已存的从动轮尺寸，分别确定各驱动轮的实际滑移率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从动轮尺寸包括从动轮半径，所述驱动轮尺寸包括驱动轮半径；所述根据所述从动轮转速、各驱动轮转速、已存的驱动轮尺寸和已存的从动轮尺寸，分别确定各驱动轮的实际滑移率，包括：

计算各驱动轮转速与对应的驱动轮半径的乘积得到对应驱动轮的第一值；

计算所述从动轮转速与所述从动轮半径的乘积得到第二值；

根据对应驱动轮的第一值与所述第二值的差值以及所述第二值计算得到对应驱动轮的实际滑移率，所述实际滑移率与所述差值正相关，与所述第二值负相关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角，包括：

将所述实时车速和所述方向盘转角作为已存的参考关系函数的输入量，计算所述参考关系函数的输出量得到对应当前时刻的参考夹角。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率之后，还包括：

根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的临界夹角，所述临界夹角大于所述参考夹角；

各驱动轮各自连接一个驱动电机；所述若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角，则根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩，包括：

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角且小于所述临界夹角，则按照减小所述实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩后，当任一驱动轮的实际滑移率大于所述临界滑移率时，降低对应实际滑移率大于所述临界滑移率的驱动轮的输出扭矩、直到对应驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

若所述实时夹角的绝对值大于或等于所述临界夹角，则调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所述实时夹角小于所述临界夹角后，当任一驱动轮的实际滑移率大于所述临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述驱动轮包括相对设置于所述动力半挂车左右两侧的第一驱动轮和第二驱动轮；所述按照减小所述实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩，包括：

根据所述实时夹角确定所述牵引车偏向于所述第一驱动轮所在一侧或所述第二驱动轮所在一侧；

若所述牵引车偏向于所述第一驱动轮所在一侧，则增大所述第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小所述第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩；

若所述牵引车偏向于所述第二驱动轮所在一侧，则增大所述第一驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩，且减小所述第二驱动轮连接的驱动电机输出的驱动扭矩。

7.一种动力半挂车控制装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取当前时刻动力半挂车连接的牵引车的方向盘转角、所述动力半挂车的实时车速、所述牵引车与所述动力半挂车之间的实时夹角以及所述动力半挂车的各驱动轮的实际滑移率；

参考夹角确定模块，用于根据所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的参考夹角；

第一扭矩调整模块，用于在所述实时夹角的绝对值小于所述参考夹角时，若任一驱动轮的实际滑移率大于预设的临界滑移率，则调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

第二扭矩调整模块，用于在所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角时，根据获取的实时夹角和获取的实际滑移率降低所述驱动轮的输出扭矩。

8.根据权利要求7所述的动力半挂车控制装置，其特征在于，还包括临界夹角获取模块，用于根据所述数据获取模块获取的所述方向盘转角和所述实时车速确定对应当前时刻的临界夹角，所述临界夹角大于所述参考夹角；各驱动轮各自连接一个驱动电机，所述第二扭矩调整模块包括：

第一调整单元，用于在所述实时夹角的绝对值大于或等于所述参考夹角且小于所述临界夹角时，按照减小所述实时夹角的绝对值的趋势调整对应驱动轮的输出扭矩后，当任一驱动轮的实际滑移率大于所述临界滑移率时，降低对应实际滑移率大于所述临界滑移率的驱动轮的输出扭矩、直到对应驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率；

第一调整单元，用于在所述实时夹角的绝对值大于或等于所述临界夹角时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所述实时夹角小于所述临界夹角后，当任一驱动轮的实际滑移率大于所述临界滑移率时，调整各个驱动轮的输出扭矩降低且相等、直到所有驱动轮的实际滑移率小于或等于所述临界滑移率。

9.一种控制设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其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执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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