基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统技术方案

本申请公开了一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，包括无人驾驶控制器、整车控制器、动力控制器和车辆信息，纯电动汽车无人驾驶工作模式时，所述无人控制器决策出当前的车辆需求车速，然后将该车速需求直接传递到整车控制器，由整车控制器结合动力控制器和车辆信息得到当前的车速及电机的实际转矩来实现目标的车速控制；纯电动汽车常规工作模式时，整车控制器直接采集车辆信息，结合当前的车速信息、电机的实际转矩信息，直接计算得到车辆的需求转矩，实现对车辆的控制，满足驾驶员的驾驶需求。本申请能够将无人驾驶控制器的需求车速直接传递到纯电动汽车的整车控制器，由整车控制器直接计算得到需求车速下的整车需求转矩，减少了转矩传递的中间过程，降低了车速的响应时间，提高了车速的响应精度，提升了车辆的乘坐舒适性。提升了车辆的乘坐舒适性。提升了车辆的乘坐舒适性。

【技术实现步骤摘要】
基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统


[0001]本专利技术涉及无人驾驶汽车
，具体而言，涉及一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统。

技术介绍

[0002]当前新能源汽车已经成为国家战略，而无人驾驶车辆也成为当前的研发热点，因此基于纯电动架构的无人驾驶车辆的系统也愈发成为一种趋势。
[0003]当前的无人驾驶纯电动车辆普遍采用单独控制的形式，即：无人驾驶控制器对车辆车速的控制首先通过控制车辆的油门踏板开度及制动踏板开度，然后整车控制器通过接收油门踏板开度值及制动踏板开度值来确定相应的整车需求转矩值来实现对车辆的转矩控制，最后无人驾驶控制器通过接收当前的车速信息来修正油门及制动踏板开度值来完成对车辆需求车速的控制。
[0004]专利CN105136469A及专利CN108388248A均采用了上述无人驾驶控制器与整车控制器单独控制的方案。该方案由于存在对油门踏板及制动踏板的控制过程，因此会导致存在车辆控制的响应时间长、响应精度差等问题，从而导致无人驾驶车辆的车速控制不平稳，乘坐舒适性较差，影响了无人驾驶车辆的乘坐体验。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，能够将无人驾驶控制器的需求车速直接传递到纯电动汽车的整车控制器，由整车控制器直接计算得到需求车速下的整车需求转矩，减少了转矩传递的中间过程，降低了车速的响应时间，提高了车速的响应精度，提升了车辆的乘坐舒适性。
[0006]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，包括无人驾驶控制器、整车控制器、动力控制器和车辆信息，纯电动汽车无人驾驶工作模式时，所述无人控制器决策出当前的车辆需求车速，然后将该车速需求直接传递到整车控制器，由整车控制器结合动力控制器和车辆信息得到当前的车速及电机的实际转矩来实现目标的车速控制；纯电动汽车常规工作模式时，整车控制器直接采集车辆信息，结合当前的车速信息、电机的实际转矩信息，直接计算得到车辆的需求转矩，实现对车辆的控制，满足驾驶员的驾驶需求。
[0007]进一步的是，所述无人驾驶控制器利用毫米波雷达、摄像头及激光雷达来进行障碍物的检测，利用GPS/IMU及MAP进行车辆当前位置的检测，根据无人驾驶车辆的目标路径，计算出车辆的需求车速，无人驾驶控制器将该需求车速直接传递到纯电动汽车的整车控制器。
[0008]进一步的是，所述整车控制器依据当前车辆的实际车速及车辆的需求车速，基于PI控制，确定出车辆的需求转矩，然后依据转矩的正、负，结合车辆的控制模式确定出车辆的需求驱动转矩或需求的制动能量回收转矩，结合电机的当前实际转矩，最终计算出电机
的转矩控制需求，实现对车辆车速的直接转矩控制。
[0009]进一步的是，所述动力控制器包括动力电池、电机控制器和电机。
[0010]进一步的是，所述车辆信息包括线控转向、制动踏板、加速踏板和车轮，无人驾驶控制器将转向盘转角需求输入给线控转向，线控转向将实际的转向盘转角输送给无人驾驶控制器，制动踏板和加速踏板将油门踏板值输送给整车控制器。
[0011]进一步的是，所述整车控制器将电机转矩需求输送给电机控制器，电机控制器将实际的电机转矩输送给整车控制器，电机控制器结合动力电池和电机将电机转矩输送给车轮。
[0012]进一步的是，整车及电机转矩需求的计算方法如下：所述整车控制器通过得到的无人驾驶控制使能需求及档位来确定当前车辆是否应该进入无人驾驶工作模式，进入无人驾驶控制模式的条件为：无人驾驶控制使能需求为1，且当前的车辆挡位为空挡；利用油门踏板、制动踏板、车速、需求车速及无人驾驶控制使能等信息来计算车辆的需求驱动/制动转矩等；如果无人驾驶控制使能，则利用当前的实际车速与车速需求，采用PI控制的方式计算得到需求的车辆驱动/制动转矩；如果处于常规工作模式，则根据油门踏板值、车速或制动踏板值、车速来分别计算得到车辆的需求驱动/制动转矩，车辆工作模式判断模块利用油门踏板值、制动踏板值、无人驾驶控制使能及车速控制的转矩需求值等信息来进行车辆工作模式的判断，当无人驾驶控制使能时，基于车速控制的转矩需求值进行车辆工作模式的判断，当需求转矩 > 0，则认为车辆的工作模式为驱动，当需求转矩 < 0，则认为车辆的工作模式为制动；当处于常规模式时，当制动踏板值为0且油门踏板值大于一个门限值，则认为车辆处于驱动状态，其余情况则认为车辆处于制动状态，转矩仲裁模块基于转矩计算模块所得到的驱动转矩、制动转矩及车速控制的需求转矩，结合当前的车辆工作模式及无人驾驶控制使能等信息来计算车辆的需求制动转矩及驱动转矩值，当车辆无人驾驶控制模式使能时，利用车速控制的需求转矩结合车辆的工作模式来进行车辆需求驱动/制动转矩的计算；当车辆处于常规工作模式时，利用转矩计算模块的驱动转矩、制动转矩结合车辆的工作模式来进行车辆需求驱动/制动转矩的计算，制动能量回收模块依据当前的车辆制动转矩需求及当前的车速计算得到电机的制动转矩需求及机械制动转矩需求，电机需求转矩融合模块则依据车辆的工作模式及车辆的需求制动转矩、车辆的需求驱动转矩以及电机的当前实际转矩计算得到最终的电机需求转矩值，当车辆的工作模式为驱动时，采用车辆的需求驱动转矩来计算电机的转矩需求；当车辆的工作模式为制动时，采用电机的需求制动转矩来计算电机的转矩需求。
[0013]在本申请实施例中，提供一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，能够将无人驾驶控制器的需求车速直接传递到纯电动汽车的整车控制器，由整车控制器直接计算得到需求车速下的整车需求转矩，减少了转矩传递的中间过程，降低了车速的响应时间，提高了车速的响应精度，提升了车辆的乘坐舒适性。
附图说明
[0014]图1是本专利技术一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统的框图；图2是本专利技术一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统的整车及电
机转矩需求计算框图。
具体实施方式
[0015]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0016]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0017]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：包括无人驾驶控制器、整车控制器、动力控制器和车辆信息，纯电动汽车无人驾驶工作模式时，所述无人控制器决策出当前的车辆需求车速，然后将该车速需求直接传递到整车控制器，由整车控制器结合动力控制器和车辆信息得到当前的车速及电机的实际转矩来实现目标的车速控制；纯电动汽车常规工作模式时，整车控制器直接采集车辆信息，结合当前的车速信息、电机的实际转矩信息，直接计算得到车辆的需求转矩，实现对车辆的控制，满足驾驶员的驾驶需求。2.根据权利要求1所述的基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：所述无人驾驶控制器利用毫米波雷达、摄像头及激光雷达来进行障碍物的检测，利用GPS/IMU及MAP进行车辆当前位置的检测，根据无人驾驶车辆的目标路径，计算出车辆的需求车速，无人驾驶控制器将该需求车速直接传递到纯电动汽车的整车控制器。3.根据权利要求1所述的基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：所述整车控制器依据当前车辆的实际车速及车辆的需求车速，基于PI控制，确定出车辆的需求转矩，然后依据转矩的正、负，结合车辆的控制模式确定出车辆的需求驱动转矩或需求的制动能量回收转矩，结合电机的当前实际转矩，最终计算出电机的转矩控制需求，实现对车辆车速的直接转矩控制。4.根据权利要求1所述的基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：所述动力控制器包括动力电池、电机控制器和电机。5.根据权利要求1所述的基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：所述车辆信息包括线控转向、制动踏板、加速踏板和车轮，无人驾驶控制器将转向盘转角需求输入给线控转向，线控转向将实际的转向盘转角输送给无人驾驶控制器，制动踏板和加速踏板将油门踏板值输送给整车控制器。6.根据权利要求4所述的基于多控制器融合的纯电动无人驾驶汽车转矩控制系统，其特征在于：所述整车控制器将电机转矩需求输送给电机控制器，电机控制器将实际的电机转矩输送给整车控制器，电机控制器结合动力电池和电机将电机转矩输送给车轮。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李付相，尚明利，邹玉凤，李孝飞，
申请(专利权)人：人马江苏智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：