一种汽车智能线控底盘系统及其不确定优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车智能线控底盘系统及其不确定优化方法，包括：线控转向子系统、线控制动子系统、线控驱动子系统和线控底盘域控制器；线控驱动子系统包括：四个电动轮和四个轮毂电机；各轮毂电机分别安装于各电动轮内，并驱动电动轮工作；线控转向子系统包括：第一转向电机总成、第二转向电机总成、齿轮齿条转向器、转向梯形及下转向柱；线控制动子系统包括：执行机构和制动电机总成，执行机构包括：制动卡钳、传动装置及制动盘；线控底盘域控制器用于产生各电机的控制指令；本发明专利技术融合了线控转向、线控制动、线控驱动功能，简化了底盘结构，有助于底盘轻量化和布置空间优化，提高了底盘集成化的程度，有利于集成一体化控制。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车智能线控底盘系统及其不确定优化方法
本专利技术属于汽车底盘系统
，尤其涉及一种汽车智能线控底盘系统及其不确定优化方法。
技术介绍
汽车底盘主要包括转向系统、制动系统、传动系统和行驶系统，传统的汽车底盘由上述系统独立地组装在一起，分别进行设计和控制，存在复杂的耦合关系。随着汽车智能化的发展需要，传统的汽车底盘由于机械结构限制，不能完全实现电子控制，也不能够协调工作从而发挥最佳功能，因此线控底盘成为了研究的热点。线控底盘主要包括线控制动、线控转向和线控驱动等模块。线控制动、线控转向、线控驱动是指取消了传统底盘的机械连接，通过控制器直接驱动制动、转向、驱动的执行机构完成所需的动作，可以缩短响应时间，并进行底盘主动干预控制，获得更好的主动安全性。对于线控底盘的研究，目前主要围绕系统结构及控制进行，例如中国专利技术专利申请号201811231621.5，名称为“一种自动驾驶汽车线控底盘在环测试系统”中提出了一种包括电控系统、线控液压制动系统、线控转向系统的线控底盘测试系统。中国专利技术专利申请号201810693795.7，名称为“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车智能线控底盘系统，其特征在于，包括：线控转向子系统、线控制动子系统、线控驱动子系统和线控底盘域控制器；/n所述线控驱动子系统包括：四个电动轮和四个轮毂电机；各轮毂电机分别安装于各电动轮内，并驱动电动轮工作；/n所述线控驱动子系统还包括：电子油门踏板总成，用于采集驾驶员输入的油门信号；/n所述线控转向子系统包括：第一转向电机总成、第二转向电机总成、齿轮齿条转向器、转向梯形及下转向柱；下转向柱与齿轮齿条转向器的输入端连接，齿轮齿条转向器的输出端与转向梯形连接；转向梯形与上述电动轮中的左前电动轮、右前电动轮连接；第一转向电机总成安装于下转向柱上，第二转向电机总成安装于齿轮齿条转向器的齿条...

【技术特征摘要】
1.一种汽车智能线控底盘系统，其特征在于，包括：线控转向子系统、线控制动子系统、线控驱动子系统和线控底盘域控制器；
所述线控驱动子系统包括：四个电动轮和四个轮毂电机；各轮毂电机分别安装于各电动轮内，并驱动电动轮工作；
所述线控驱动子系统还包括：电子油门踏板总成，用于采集驾驶员输入的油门信号；
所述线控转向子系统包括：第一转向电机总成、第二转向电机总成、齿轮齿条转向器、转向梯形及下转向柱；下转向柱与齿轮齿条转向器的输入端连接，齿轮齿条转向器的输出端与转向梯形连接；转向梯形与上述电动轮中的左前电动轮、右前电动轮连接；第一转向电机总成安装于下转向柱上，第二转向电机总成安装于齿轮齿条转向器的齿条上；所述线控转向子系统还包括方向盘总成，用于采集驾驶员输入的转角信号；
所述线控制动子系统包括：执行机构和制动电机总成，所述执行机构包括：制动卡钳、传动装置及制动盘；所述制动电机总成通过传动装置与制动卡钳连接，制动卡钳在制动力的作用下，通过对制动盘的夹紧和放松实现对电动轮制动；
所述线控制动子系统还包括电子制动踏板总成，用于采集驾驶员输入的制动信号；
所述线控底盘域控制器用于产生各电机的控制指令，其输入端分别连接车辆状态单元和云服务器；其中，车辆状态单元包括电子制动踏板总成、电子油门踏板总成及方向盘总成；云服务器用于发送车联网获取的道路车辆信息、交通云平台的交通流信息、道路终端设备的传感信息；线控底盘域控制器输出端分别与线控转向子系统、线控制动子系统以及线控驱动子系统连接。


2.根据权利要求1所述的汽车智能线控底盘系统，其特征在于，所述电动轮中的左前电动轮和右前电动轮之间设有转向梯形连接机构和麦弗逊独立悬架系统连接机构；电动轮中的左后电动轮和右后电动轮之间设有横臂式独立悬架连接机构。


3.根据权利要求1所述的汽车智能线控底盘系统，其特征在于，所述线控底盘域控制器输出端分别与第一转向电机总成、第二转向电机总成、轮毂电机、制动电机总成连接。


4.根据权利要求1所述的汽车智能线控底盘系统，其特征在于，所述线控底盘域控制器采用高性能微处理器和微控制器双核心架构，搭载10路以太网和10路CANFD高速通信总线。


5.一种汽车智能线控底盘系统的不确定优化方法，基于上述权利要求1-4中任一系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：建立整车模型及线控底盘系统模型；
步骤2)：基于步骤1)建立的模型，进行线控底盘子系统级性能分析；包括线控转向子系统的转向稳定性分析、线控制动子系统的制动效能分析、线控驱动子系统的驱动经济性分析；
步骤3)：进行线控底盘系统级容错性能分析，并分析参数灵敏度；
步骤4)：进行线控底盘系统不确定性分析，建立系统不确定性优化模型，采用免疫粒子群算法进行不确定性优化。


6.根据权利要求5所述的汽车智能线控底盘系统的不确定优化方法，其特征在于，所述步骤1)中的整车模型为：



式中，Ix为整车绕x轴转动惯量；Iz为整车绕z轴转动惯量；Ixz为整车绕x、y轴惯性积；Fyi为电动轮侧向力；Fxi为轮毂电机驱动力；a,b分别为汽车质心到前、后轴距离；d为轮距的一半；ωr为横摆角速度；β为质心侧偏角；为车身侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵万忠，周小川，周长志，栾众楷，汪桉旭，高犇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32