[发明专利]基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统及其控制方法，驱动防滑控制系统包括控制装置和至少两个承载机构，每个承载机构包括：支架；摆臂，其上端与支架铰接；推杆，其能够伸缩，用于驱动摆臂上下摆动；以及车轮，其安装于摆臂的下端；驱动承载机构还包括压力传感器、伺服电机、联轴器和减速器，压力传感器安装于推杆的下端；辅助承载机构还包括安装于从动轮上的轮速传感器；控制装置包括驱动防滑控制器和电机控制器；还包括驱动防滑控制系统的控制方法。采用本发明的驱动防滑控制系统和其控制方法，控制模块少，可靠性高，成本低，能够克服系统响应速度慢、控制算法单一且抗干扰能力差等缺点，实现车辆行驶位置的精确控制。

技术领域

本发明涉及汽车行驶系统技术领域，特别涉及一种基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统及其控制方法。

背景技术

工程道路车辆、绿化作业车辆、环卫车辆、打桩机、园林修剪机等在进行作业时，需要频繁地变更行进、倒退、停止的状态。采用传统手动变速器的汽车底盘时，作业人员的操作劳动强度大。且频繁切换状态使得汽车离合长期处于过渡接合状态，导致离合磨损迅速，机器故障率高。且采用传统的汽车底盘改造的工程道路车辆、绿化作业车辆、环卫车辆、打桩机、园林修剪机等不易于实现自动化作业，严重制约生产劳动效率。本发明提供一种线控驱动系统、驱动防滑系统及控制方法，可在原车底盘的基础上加装或改装本线控驱动行驶系统，降低了技术和人力成本，解放了劳动力，提高作业效率，利用了电机力矩可以通过电流电压较为准确获得、现代电机控制技术可以准确控制电机力矩和电机力矩响应比传统内燃机响应迅速等优点。

由于电机驱动转矩响应速度较快，且在低转速时能够达到峰值转矩，导致电机驱动卡车在起步或者低速行驶时相比于自身燃油驱动更容易打滑，降低作业车辆位置控制的精准度，所以对改造车辆的驱动防滑控制显得尤为重要。

近几年，国内一些学者对电动汽车驱动防滑控制系统展开了相关研究，如公开号为CN 112758096 A的专利申请，公开了一种基于电机转矩控制的智能驱动防滑控制系统及方法，该方法恒定电机转矩，通过驱动轮的角速度和角加速度变化判断驱动轮是否处于打滑状态，并参考驾驶员的意图，获得电机转矩控制命令，该方法通过人为判断输出电机控制转矩，没有明确的电机输出转矩计算公式，无法控制电机输出当前状态下电机最优力矩，过分依赖于驾驶员驾驶经验，通用性太差，控制过程简单易行，没有考虑不同附着系数路面对车轮最优滑转率的影响，缺乏对不同道路的适应能力。

公开号为CN 107298082 A的专利申请，公开了一种主动增加汽车附着力的系统及控制方法，其中装置包括控制器、常开电磁阀、储能器、减震器、轴缸和单向阀等，通过主动增加汽车附着力系统控制各个部件实现控制过程中的液压油按照设定方向流动，结合轴缸来实现在加速和紧急制动的时让汽车减震器弹簧收缩，增加汽车的附着力从而实现更加安全的制动以及更加快速的加速，并且系统可以重复使用自动进行复位。此方法，通过增加附着力的方式来提高汽车的动力性能，能在一定程度上达到汽车防滑效果。但采用传感器较多，成本较高，可靠性较差，另外控制算法单一且抗干扰能力较差。

公开号为CN 110843783 A的专利申请，公开了一种基于路面识别驱动防滑预控制方法与系统，利用车辆上的摄像头探测识别路面；计算四个车轮即将行驶的路面；利用力传感器计算每个车轮的载荷；利用路面附着系数定义公式和附着系数表计算每个车轮对应路面的最大附着力，获得每个车轮的驱动力的最大值，控制四个电机的驱动力始终小于等于电机驱动力的最大值，从而实现驱动防滑控制。此方法在设备调试良好的条件下，识别精度较高。但由于车辆实际行驶工况复杂，当与已知测试工况存在偏差时，估计精度将会显著降低，另外传感器成本较高，可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统及其控制方法，从而克服现有智能车辆电机驱动防滑控制系统存在系统响应速度慢、控制算法单一且抗干扰能力差、鲁棒性差、路面适应性差、路面识别算法复杂、无法充分保证驱动轮与地面的附着系数的缺点。