[发明专利]一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台及其实验方法

权利要求书

1.一种智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台，其包括：

虚拟测试模块，其用于预设所述智能汽车的虚拟仿真环境，并建立相应的整车模型；

数据采集模块，其用于采集所述智能汽车的转向信息和制动信息，并将所述转向信息和所述制动信息传输至所述虚拟测试模块，以作为所述整车模型的运动信息；以及

控制执行模块，其用于根据所述整车模型的运动信息，调节所述智能汽车转向的角度和制动的压力；

其特征在于，

所述数据采集模块包括：

转角和转矩一体化传感器（16），其用于检测所述智能汽车的转向盘（6）转动时的转角和转矩；所述虚拟测试模块根据所述转角和所述转矩，在所述整车模型中实时决策出所述智能汽车下一时刻的期望转角以及转向阻力；以及

压力传感器（17），其用于检测所述智能汽车的制动压力；所述虚拟测试模块根据所述制动压力，在所述整车模型中实时决策出下一时刻的期望制动压力；

所述控制执行模块包括：

转向执行机构，其包括助力装置和转向阻力模拟装置；所述助力装置包括路感电机（8）、路感控制器以及转向机器人（18）；所述路感控制器根据所述转矩，驱动路感电机（8）转动以模拟出转向盘（6）转动时受到的路感反馈；转向机器人（18）根据所述期望转角，驱动所述智能汽车的转向盘（6）转动相应的角度；所述转向阻力模拟装置包括前轮转向电机（2）、前轮转向控制器、伺服电机（4）以及伺服电机控制器；所述前轮转向控制器根据所述期望转角，驱动前轮转向电机（2）转动，以带动所述智能汽车的前轮转向，使所述智能汽车完成线控转向；所述伺服电机控制器根据所述转向阻力，驱动伺服电机（4）转动，以向所述智能汽车提供转向阻力的负载扭矩，以模拟所述前轮转向时的真实路面阻力状态；以及

制动执行机构，其包括制动控制器以及制动装置；所述制动装置用于对所述智能汽车制动；所述制动控制器根据所述期望制动压力，调节所述制动装置对所述智能汽车的制动幅度；

其中，所述控制执行模块根据所述整车模型的运动信息，判断所述智能汽车的质心侧偏角是否小于质心侧偏角阈值，是则判断所述转角是否变号，否则通过所述制动执行机构对所述智能汽车主动制动；

所述控制执行模块还根据所述整车模型的运动信息，判断所述智能汽车是否能紧急避障；

在所述智能汽车能紧急避障时，所述控制执行模块判断所述转角是否变号；

在所述智能汽车无法紧急避障时，所述控制执行模块通过所述制动执行机构对所述智能汽车主动制动；

在所述转角变号时，所述控制执行模块先通过所述转向执行机构进行主动转向，再判断转向的横向距离是否达到横向阈值；

在所述转角未变号时，所述控制执行模块通过所述制动执行机构对所述智能汽车主动制动；

在所述横向距离达到所述横向阈值，所述控制执行模块判定所述智能汽车完成转向避障；

在所述横向距离未达到所述横向阈值时，所述控制执行模块通过所述制动执行机构对所述智能汽车主动制动。

2.如权利要求1所述的智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台，其特征在于，转向机器人（18）包括转向电机（181）、减速器（182）、两个联轴器（183）、转速转矩传感器（184）、万向节（185）以及三抓卡盘（186）；三抓卡盘（186）抓在转向盘（6）上，并与万向节（185）转动连接；两个联轴器（183）分别连接在转速转矩传感器（184）的转轴两端，且其中一个联轴器（183）与万向节（185）转动连接，其中另一个联轴器（183）通过减速器（182）与转向电机（181）的输出轴转动连接。

3.如权利要求1所述的智能汽车底盘纵横向集成控制实验平台，其特征在于，所述转向执行机构还包括其余转向装置，所述其余转向装置包括转向柱（7）以及齿轮齿条组件（3）；转向柱（7）与转向盘（6）转动连接，路感电机（8）位于转向柱（7）上，并与转向柱（7）机械连接；转向盘（6）与齿轮齿条组件（3）的齿轮转动连接，转角和转矩一体化传感器（16）设置在齿轮齿条组件（3）和转向盘（6）之间。