[发明专利]一种具有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车主动避障方法

说明书

本发明公开了一种具有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车主动避障方法，旨在提高电动汽车的避障能力，进而提高电动汽车行驶的安全性。针对不同的车速以及本车与障碍物之间的实时距离等信息，本发明采用具有多种模式的控制方法对四轮轮毂驱动和制动的电动汽车进行合适的控制，以实现电动汽车的主动避障。尤其是在紧急情况下，可以通过控制一侧车轮制动，另外一侧车轮驱动来实现车辆快速转弯避障，从而大大减小本车与近距离障碍物的碰撞率。由于不涉及转向输入操作，避免了转向辅助控制与驾驶员决策意图不同而引起的驾驶员恐慌，很大程度上减轻了驾驶员操作负担，减少了由于驾驶员在紧急情况下的错误转向操作而引起的交通事故，提高了行驶安全性。

技术领域：

本发明属于汽车安全领域，涉及车辆主动防碰撞技术，具体涉及一种具有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车主动避障方法，用于提高电动汽车的避障能力，进而提高汽车的行驶安全性。

技术背景：

随着全球不可再生的化石燃料的逐渐枯竭，环境污染问题的日益突出，作为环保型、无污染的电动汽车越来越受到人们的重视。与此同时，直接用轮毂电机驱动的汽车，无须发动机、换档变速和传动轴等部件，简化传动系统和底盘结构，提高传动效率，是汽车底盘传动方式的更替；而且能独立控制电动轮的驱动力或者制动力，响应速度快，容易测得准确的转速、转矩值，有效精简底盘电子控制系统架构，更是汽车电控研发技术的革新。此外，随着四轮轮毂驱动电动汽车的执行机构和冗余制动系统的增加，也为辅助制动系统的设计提供了新的途径和平台。作为未来汽车发展趋势的电动汽车具有巨大的发展前景和市场潜力，所以各大科研单位以及汽车企业竞相投入大量人力，物力，财力开展电动汽车的研发工作。

然而，随着汽车数量的不断增加，频发不断的道路交通事故也是让人触目惊心，给人们的生命财产造成巨大的损失。其中汽车与障碍物之间的碰撞占交通事故的很大一部分。因此，开发一套电动汽车防碰撞系统显得尤为重要和迫切，同时也顺应汽车工业发展的趋势。目前，基于转向干预的防碰撞系统存在如下问题：1)对于基于电动助力转向(EPS)的辅助转向系统，驾驶员的转向输入对辅助控制系统产生干扰，辅助控制系统输出的转向力亦给驾驶员造成一定的不适；2)人机同时对转向进行控制，二者的协调性至关重要，若二者协调不一致或发生冲突，将加重驾驶员操纵负担，同时也会引起驾驶员的恐慌，影响汽车横向安全性；3)对于基于主动转向(线控转向)的辅助系统，要求极高的可靠性，成本高，目前还没有大范围的推广使用。鉴于基于转向辅助系统存在的协调、成本问题，本发明提出一种带有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车的主动避障方法，旨在提高电动车的避障能力，进而提高车辆的行驶安全性。由于该系统是基于对轮毂电机和电控液压系统的控制实现车轮的差动制动以产生相应的横摆力矩，不涉及转向输入，因而也就克服了上述基于转向辅助系统存在的问题。

发明内容：

本发明目的在于提出一种具有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车主动避障发方法，用于提高电动汽车的避障能力，进而提高汽车的行驶安全性。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有多模式的四轮轮毂驱动电动汽车主动避障方法，该系统针对不同的避障危险采用不同的避障模式对电动汽车的四个轮毂电机以及液压制动系统进行控制；整个系统包括检测传感模块，决策控制模块以及响应执行模块；前、后、左、右四个车轮各对应一个轮毂电机，每个轮毂电机的控制电路均与决策控制模块相连，并且采用四轮独立液压制定系统。可独立控制四个车轮的制动压力以满足不同的工况要求，并且采用电控液压系统，响应速度得以提高。该系统可以实现对每个车轮的单独制动力控制，从而有效实现通过对单个车轮的制动力控制实现对整车横摆力矩的补偿，其效果优于传统的电子稳定性控制(ESC或ESP)系统。

技术方案中所述的具有多模式的四轮轮毂驱动电动车主动避障方法，具体包括两种避障模式，分别为一般避障模式和紧急避障模式，其中一般避障模式的预警时刻可根据驾驶员习惯自行调整设定。

技术方案中所述的一般避障模式，其控制方法包括如下过程：