一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置

摘要

本申请所述内容和范围为新能源车辆分布式线控驱动和线控转向的驱动和分布式智能线控转向技术，并具体公开了一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置，所述方法包括获取目标车辆的弯道圆心；基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。本申请通过获取各驱动轮的滚动速度来单独对各驱动轮进行控制，以使得各驱动轮可以采用不同转速运动，使得目标车辆在不装配机械差速器的情况下可以单独精确的控制每个驱动轮的转速以实现车轮差速运行，提高

权利要求

1.一种分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标车辆的弯道圆心，其中，所述目标车辆设置有若干驱动轮，若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机；

基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；

基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；

基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机；

其中，所述基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机具体包括：监测采集各驱动轮的实际转速，并基于各驱动轮的滚动速度确定各驱动轮的预测转速；

对于实际转速大于预测转速的持续时长达到第一预设时长的驱动轮，关停所述驱动轮对应的驱动电机；

对于实际转速小于预测转速或者实际转速大于预设转速的持续时长未达到第一预设时长的驱动轮，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

2.根据权利要求1所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述获取目标车辆的弯道圆心具体包括：获取目标车辆的行驶模式；

当行驶模式为正常行驶状态时，基于所述目标车辆的轴距以及转向角度确定所述目标车辆的弯道圆心；

当行驶模式为按照预设行驶动作行驶时，在预设弯道圆心序列中查找所述行驶模式对应的弯道圆心。

3.根据权利要求1所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径具体包括：基于所述目标车辆的轮距和轴距确定各驱动轮的位置信息；

基于各驱动轮的位置信息计算各驱动轮与所述弯道圆心的距离，以得到各驱动轮的转弯半径。

4.根据权利要求1所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述基于所述目标车辆的行驶速度以及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度具体包括：在各驱动轮的转弯半径中选取最大转弯半径，并将所述目标车辆的行驶速度作为所述最大转弯半径对应的目标驱动轮的轨迹速度；

对于除目标驱动轮外的各参照驱动轮，计算所述参照驱动轮的转弯半径与目标驱动轮的转弯半径的比值，并基于所述比值以及所述目标驱动轮的轨迹速度计算各参照驱动轮的轨迹速度，以得到各驱动轮的轨迹速度。

5.根据权利要求1所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度具体包括：当目标车辆处于两轴联动时，获取各驱动轮的转向偏差角，其中，所述转向偏差角用于驱动轮的轨迹角度与所述目标车辆的转向角度的偏差；

基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度。

6.根据权利要求5所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度之后，所述方法还包括：基于所述目标车辆的转向角度确定所述目标车辆对应的行驶速度阈值；

分别将各驱动轮的滚动速度与所述行驶速度阈值进行比较；

对于滚动速度小于或者等于行驶速度阈值的驱动轮，保持所述驱动轮的滚动速度不变；

对于滚动速度大于行驶速度阈值的驱动轮，将所述行驶速度阈值作为所述驱动轮的滚动速度。

7.根据权利要求1所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其特征在于，所述基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机还包括：对于驱动电机处于关闭状态的驱动轮，检测所述驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长是否达到第二预设时长；

当驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长达到第二预设时长时，启动所述驱动轮的驱动电机，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

8.一种分布式线控驱动和线控转向的系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块，用于获取目标车辆的弯道圆心，其中，所述目标车辆设置有若干驱动轮，若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机；

计算模块，用于基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；

确定模块，用于基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；

控制模块，用于基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机；

其中，所述基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机具体包括：监测采集各驱动轮的实际转速，并基于各驱动轮的滚动速度确定各驱动轮的预测转速；

对于实际转速大于预测转速的持续时长达到第一预设时长的驱动轮，关停所述驱动轮对应的驱动电机；

对于实际转速小于预测转速或者实际转速大于预设转速的持续时长未达到第一预设时长的驱动轮，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

9.一种控制设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1‑

7任意一项所述的分布式线控驱动和线控转向的方法中的步骤。

说明书

一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置

技术领域

[0001] 本申请涉及车辆电气自动化控制技术领域，特别涉及一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置。

背景技术

[0002] 随着新能源车辆的快速发展，新能源车辆已经在众多领域得到推广。但是现有新能源车辆普遍是通过机械差速器来使得在车辆转弯行驶或不平路面上行驶时左右车轮可以以不同转速滚动。机械差速器是通过弯道中车轮受到的横切力推动齿轮组去实现车轮差速，这就使得车辆在控制车轮差速形成的过程中会存在能量损耗，同时机械差速器会因本身的重量而影响新能源车辆的重量。因而通过机械差速器来实现车轮差速，无法预防性地减少对车辆行驶安全有很大不利影响的横切力；同时，在实现更多轮的全驱动时，机械差速器存在非常大的技术局限和成本短板。

[0003] 因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

[0004] 本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置。

[0005] 为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种分布式线控驱动和线控转向的方法，所述方法包括：

[0006] 获取目标车辆的弯道圆心，其中，所述目标车辆设置有若干驱动轮，若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机；

[0007] 基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；

[0008] 基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；

[0009] 基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。

[0010] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述获取目标车辆的弯道圆心具体包括：

[0011] 获取目标车辆的行驶模式；

[0012] 当行驶模式为正常行驶状态时，基于所述目标车辆的轴距以及转向角度确定所述目标车辆的弯道圆心；

[0013] 当行驶模式为按照预设行驶动作行驶时，在预设弯道圆心序列中查找所述行驶模式对应的弯道圆心。

[0014] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径具体包括：

[0015] 基于所述目标车辆的轮距和轴距确定各驱动轮的位置信息；

[0016] 基于各驱动轮的位置信息计算各驱动轮与所述弯道圆心的距离，以得到各驱动轮的转弯半径。

[0017] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于所述目标车辆的行驶速度以及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度具体包括：

[0018] 在各驱动轮的转弯半径中选取最大转弯半径，并将所述目标车辆的行驶速度作为所述最大转弯半径对应的目标驱动轮的轨迹速度；

[0019] 对于除目标驱动轮外的各参照驱动轮，计算所述参照驱动轮的转弯半径与目标驱动轮的转弯半径的比值，并基于所述比值以及所述目标驱动轮的轨迹速度计算各参照驱动轮的轨迹速度，以得到各驱动轮的轨迹速度。

[0020] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度具体包括：

[0021] 当目标车辆处于两轴联动时，获取各驱动轮的转向偏差角，其中，所述转向偏差角用于驱动轮的轨迹角度与所述目标车辆的转向角度的偏差；

[0022] 基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度。

[0023] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度之后，所述方法还包括：

[0024] 基于所述目标车辆的转向角度确定所述目标车辆对应的行驶速度阈值；

[0025] 分别将各驱动轮的滚动速度与所述行驶速度阈值进行比较；

[0026] 对于滚动速度小于或者等于行驶速度阈值的驱动轮，保持所述驱动轮的滚动速度不变；

[0027] 对于滚动速度大于行驶速度阈值的驱动轮，将所述行驶速度阈值作为所述驱动轮的滚动速度。

[0028] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机具体包括：

[0029] 监测采集各驱动轮的实际转速，并基于各驱动轮的滚动速度确定各驱动轮的预测转速；

[0030] 对于实际转速大于预测转速的持续时长达到第一预设时长的驱动轮，关停所述驱动轮对应的驱动电机；

[0031] 对于实际转速小于预测转速或者实际转速大于预设转速的持续时长未达到第一预设时长的驱动轮，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

[0032] 所述的分布式线控驱动和线控转向的方法，其中，所述基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机还包括：

[0033] 对于驱动电机处于关闭状态的驱动轮，检测所述驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长是否达到第二预设时长；

[0034] 当驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长达到第二预设时长时，启动所述驱动轮的驱动电机，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

[0035] 本申请实施例第二方面提供了一种分布式线控驱动和线控转向的系统，所述系统包括：

[0036] 获取模块，用于获取目标车辆的弯道圆心，其中，所述目标车辆设置有若干驱动轮，若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机；

[0037] 计算模块，用于基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；

[0038] 确定模块，用于基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；

[0039] 控制模块，用于基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。

[0040] 本申请实施例第三方面提供了一种控制设备，其包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任一所述的分布式线控驱动和线控转向的方法中的步骤。

[0041] 有益效果：与现有技术相比，本申请提供了一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置，所述方法包括获取目标车辆的弯道圆心；基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。本申请通过获取各驱动轮的滚动速度来单独对各驱动轮进行控制，以使得各驱动轮可以采用不同转速运动，使得目标车辆在不装配机械差速器的情况可以单独精确的控制每个驱动轮的转速以实现车轮差速运行，可以有效地减少对车辆行驶安全有很大不利影响的横切力，提高车辆运行的安全性，同时，还可以解决更多轮的全驱动的技术局限和成本短板。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不符创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0043] 图1为本申请提供的分布式线控驱动和线控转向的方法的流程图。

[0044] 图2为本申请提供的分布式线控驱动和线控转向的方法的信号传输过程的示意图。

[0045] 图3为本申请提供的分布式线控驱动和线控转向的方法中的弯道圆心的原理图。

[0046] 图4为一种行驶模式下的预设弯道圆心的示意图。

[0047] 图5为一种行驶模式下的预设弯道圆心的示意图。

[0048] 图6为一种行驶模式下的预设弯道圆心的示意图。

[0049] 图7为单独精准控制四轮车转向轮的转角的示意图。

[0050] 图8为横切力产生原因的示意图。

[0051] 图9为本申请提供的分布式线控驱动和线控转向的方法中防止空转的流程示意图。

[0052] 图10为本申请提供的分布式线控驱动和线控转向的装置的示意图。

[0053] 图11为本申请提供的控制设备的结构原理图。

具体实施方式

[0054] 本申请提供一种分布式线控驱动和线控转向的方法及相关装置，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0055] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

[0056] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

[0057] 应理解，本实施例中各步骤的序号和大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

[0058] 经过研究发现，随着新能源车辆的快速发展，新能源车辆已经在众多领域得到推广，但是现有新能源车辆普遍是通过机械差速器来使得在车辆转弯行驶或不平路面上行驶时左右车轮可以以不同转速滚动。机械差速器是通过弯道中车轮受到的横切力推动齿轮组去实现车轮差速，这就使得车辆在控制车轮差速形成的过程中会存在能量损耗，同时机械差速器会因本身的重量而影响新能源车辆的重量。因而通过机械差速器来实现车轮差速，无法预防性地减少对车辆行驶安全有很大不利影响的横切力，影响车辆行程的安全性。除此之外，通过机械差速器实现车轮差速还会存在如下问题：

[0059] 1、无法预防性控制车轮转速；

[0060] 2、当机械差速器应用于两轮以上驱动车辆时，会存在因结构复杂而导致多轮驱动难以实现的问题，并且会增加车辆成本；

[0061] 3、因机械差速器占去车辆底盘中一定的空间，而影响车辆底盘的高度且增加维修复杂性以及维修成本，同时会影响车辆的续航能力；

[0062] 4、因轮胎在弯道中受到的横切力，而导致轮胎磨损；

[0063] 5、需要配置差速锁来实现防止车轮打滑功能，增加车辆成本。

[0064] 为了解决上述问题，在本申请实施例中，获取目标车辆的弯道圆心；基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。本申请通过获取各驱动轮的滚动速度来单独对各驱动轮进行控制，以使得各驱动轮可以采用不同转速运动，使得目标车辆在不装配机械差速器的情况可以单独精确的控制每个驱动轮的转速以实现车轮差速运行，可以有效地减少对车辆行驶安全有很大不利影响的横切力，提高车辆运行的安全性，同时，还可以解决更多轮的全驱动的技术局限和成本短板。

[0065] 下面结合附图，通过对实施例的描述，对申请内容作进一步说明。

[0066] 本实施例提供了一种分布式线控驱动和线控转向的方法，可以应用于车辆转弯或者行驶在不平路段的场景，也可以应用于直线行驶场景，这里对该场景不进行具体说明。本实施例以车辆转弯或者行驶在不平路段的场景为具体使用场景进行说明。

[0067] 如图1和2所示，所述分布式线控驱动和线控转向的方法具体包括：

[0068] S10、获取目标车辆的弯道圆心。

[0069] 具体地，目标车辆为新能源车辆，并且设置有若干驱动轮，例如，目标车辆为分布式驱动的四轮新能源车辆。若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机，通过各驱动轮配置的驱动电机对各驱动轮进行独立驱动。

[0070] 弯道圆心为目标车辆转弯时所形成的行驶轨迹所在圆的圆心，其中，弯道圆心可以根据目标车辆搭载的转向机制确定。在本实施例中，弯道圆心可以根据目标车辆的行驶模式来确定。基于此，所述获取目标车辆的弯道圆心具体包括：

[0071] 获取目标车辆的行驶模式；

[0072] 当行驶模式为正常行驶状态时，基于所述目标车辆的轴距以及转向角度确定所述目标车辆的弯道圆心；

[0073] 当行驶模式为按照预设行驶动作行驶时，在预设弯道圆心序列中查找所述行驶模式对应的弯道圆心。

[0074] 具体地，所述行驶模式包括两个前转向联动模式和非两个前转向联动模式，非两个前转向联动模式包括无转向轮采用差速转向或者车辆有转向但需要预设行驶动作完成转弯模式。其中，当行驶模式为正常行驶状态时，如图3所示，弯道圆心、前车轴中心AFM和后车轴中心BRM为一个直角三角形的三个顶点，并且前车轴中心AFM和后车轴中心BRM的连线与弯道圆心和后车轴中心BRM的连线垂直，从而在获知前车轴中点AFM和后车轴中点BRM间的轴距b以及转向角度后，可以根据三角函数计算得到弯道圆心到后车轴中点BRM的长度，然后基于弯道圆心到后车轴中点BRM的长度以及后车轴中心BRM可以获知弯道圆心的位置信息。其中，目标车辆的轴距为已知的，转向角度为通过目标车辆上设置的方向转角探测器(例如，方向转角传感器等)获知。

[0075] 进一步，当行驶模式为按照预设行驶动作行驶时，可以在预设弯道圆心序列中选取预设弯道圆心作为弯道圆心，这样可以突破自然圆心造成的车辆转向极限。在一个典型实现方式中，预设弯道圆心序列包括三种预设行驶动作下的预设弯道圆心，分别为如图4所示的无转向轮车辆要完成旋转木马转向的预设行驶动作，该车辆模式对应的预设弯道圆心为四个驱动轮的中心点，如图5所示的前轮转向的车辆要完成前挖转向的预设行驶动作，该车辆模式对应的预设弯道圆心为靠近转向方向的后车轮上；以及如图6所示的大转角前轮转向的车辆完成车尾定点转向的预设行驶动作，该车辆模式对应的预设弯道圆心为后车轴的中点。当然，在实际应用中，预设弯道圆心序列中还可以包括其他预设行驶动作对应的预设弯道圆心，这里就不一一说明。

[0076] S20、基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径。

[0077] 具体地，驱动轮的转弯半径为驱动轮所处位置与弯道圆心间的距离，其中，目标车辆的弯道圆心作为各驱动轮的弯道圆心。可以理解的是，在计算各驱动轮的转弯半径时，可以先获取驱动轮的位置信息，然后基于驱动轮的位置信息和弯道圆心的位置信息来计算各驱动轮的转弯半径，其中，驱动轮的位置信息可以直接通过在驱动轮上设置定位传感器来获取，也可以基于车辆的轮距和轴距来确定。

[0078] 在一个实现方式中，所述基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径具体包括：

[0079] 基于所述目标车辆的轮距和轴距确定各驱动轮的位置信息；

[0080] 基于各驱动轮的位置信息计算各驱动轮与所述弯道圆心的距离，以得到各驱动轮的转弯半径。

[0081] 具体地，如图2所示，在获取弯道圆心后，可以获知弯道圆心O到后车轴中心BRM的长度，然后将该长度减去半个轮距a可以得到左后轮BRL的转弯半径，将长度加上半个轮距a可以得到右后轮BRR的转弯半径。此外，在获知左后轮BRL的转弯半径d和轴距b，可以计算出弯道圆心O到左前轮AFL的转弯半径，在获知右后轮BRR的转弯半径和轴距b，可以计算出弯道圆心O到右前轮AFR的转弯半径，从而可以得到各驱动轮的转弯半径。

[0082] S30、基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度。

[0083] 具体地，轨迹速度用于反映驱动轮的行驶速度，即轨迹速度为驱动轮通过转弯轨迹的速度。其中，各驱动轮的轨迹速度基于目标车辆的行驶速度和转弯半径确定的，并且由于各驱动轮的转弯半径不相同，从而各驱动轮的轨迹速度不相同，其中，驱动轮的转弯半径越大，则驱动轮的轨迹速度越大，这是由于各驱动轮完成转弯所需的时间相同，而转弯半径越大的驱动轮所行程的转弯轨迹越长，相应的，驱动轮的轨迹速度越大，并且各驱动轮的轨迹速度不可以大于目标车辆的行驶速度，因此，可以将行驶速度作为转弯轨迹最大的驱动轮的轨迹速度，然后根据各驱动轮的转弯半径与最大转弯半径的对应关系，来确定各驱动轮的轨迹速度。

[0084] 在一个实现方式中，所述基于所述目标车辆的行驶速度以及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度具体包括：

[0085] 在各驱动轮的转弯半径中选取最大转弯半径，并将所述目标车辆的行驶速度作为所述最大转弯半径对应的目标驱动轮的轨迹速度；

[0086] 对于除目标驱动轮外的各参照驱动轮，计算所述参照驱动轮的转弯半径与目标驱动轮的转弯半径的比值，并基于所述比值以及所述目标驱动轮的轨迹速度计算各参照驱动轮的轨迹速度，以得到各驱动轮的轨迹速度。

[0087] 具体地，在获取到各驱动轮的转弯半径后，在所有转弯半径中查找最大转弯半径，然后将行驶速度作为最大转弯半径对应的目标驱动轮的轨迹速度。然后，由于各驱动轮的转弯轨迹与转弯半径呈正比，相应的，转弯半径与轨迹速度呈正比，那么在获取到最大转弯半径和其对应的轨迹速度后，对于每个转弯半径，均可以根据最大转弯半径和其对应的轨迹速度计算得到该转弯半径对应的轨迹速度。

[0088] 例如，右前轮AFR的转弯半径为最大转弯半径，那么左前轮AFL的转弯半径除以右前轮AFR的转弯半径，再乘以车辆行驶速度就得到左前轮AFL的轨迹速度。左后轮BRL的转弯半径除以右前轮AFR的转弯半径，再乘以车辆行驶速度就得到左后轮BRL的轨迹速度。右后轮BRR的转弯半径除以右前轮AFR的转弯半径，再乘以车辆行驶速度就得到右后轮BRR的轨迹速度。

[0089] S40、基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控各驱动轮的驱动电机。

[0090] 具体地，滚动速度用于反映驱动轮的转动速度，其中，滚动速度为基于轨迹速度确定的。如图7所示，当目标车辆的转向角度与轨迹路线的轨迹角度一致性时，驱动电机的驱动力完全作用于让车轮滚动，不会产生横切力，从而驱动轮的滚动速度和轨迹速度相同。由此，可以默认转向角度与轨迹角度相同，而直接将轨迹速度作为滚动速度，也就是说，在基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度时，直接将各驱动轮的轨迹速度作为各驱动轮的滚动速度。然而，在实际应用中，如图8所示，目标车辆的转向角度普遍会与轨迹角度存在偏差角度β，驱动电机的一部分驱动力便转为横切力，作用于驱动轮的横切力除了造成驱动力损失以外，也会导致行驶不稳定、增加轮胎磨损和噪音。因此，为了提高滚动速度的准确性，可以先确定转向角度与轨迹角度的偏差角度β，然后偏差和轨迹速度来计算滚动速度，即基于偏差角度β对每个转向轮的转向控制工作指令进行差异化修正，以使转向轮的滚动方向和轨迹方向始终保持一致(如图7所示状态)，以达到节能、提高行驶稳定性、减少轮胎磨损和降低噪音的效果。

[0091] 基于此，在一个实现方式中，所述基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度具体包括：

[0092] 当目标车辆处于两轴联动时，获取各驱动轮的转向偏差角，其中，所述转向偏差角用于驱动轮的轨迹角度与所述目标车辆的转向角度的偏差；

[0093] 基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度。

[0094] 具体地，转向角度可以通过目标车辆的方向盘上设置的角度传感器来采集得到。在弯道圆心、前车轴中心、后车轴中心、轮距和轴距后，可以根据三角函数计算各驱动轮的轨迹角度与转向角度的转向偏差角。最后，在获取各驱动轮的转向偏差角和轨迹速度后，可以通过余弦公式计算出各驱动轮的滚动速度。

[0095] 在一个实现方式中，所述基于各驱动轮的转向偏差角和各驱动轮的轨迹速度，计算各驱动轮的滚动速度之后，所述方法还包括：

[0096] 基于所述目标车辆的转向角度确定所述目标车辆对应的行驶速度阈值；

[0097] 分别将各驱动轮的滚动速度与所述行驶速度阈值进行比较；

[0098] 对于滚动速度小于或者等于行驶速度阈值的驱动轮，保持所述驱动轮的滚动速度不变；

[0099] 对于滚动速度大于行驶速度阈值的驱动轮，将所述行驶速度阈值作为所述驱动轮的滚动速度。

[0100] 具体地，行驶速度阈值为预先设置的，为目标车辆处于该转向角度下驱动轮可以达到的最大速度，当驱动轮的滚动速度大于行驶速度阈值时，车辆可能会出现打滑或者侧翻等危险。由此，在本实施例中，在获取到各驱动轮的滚动速度后，可以将各驱动轮的滚动速度与行驶速度阈值相比较，当驱动轮的滚动速度小于或者等于行驶速度阈值，保持驱动轮的滚动速度不变；当驱动轮的滚动速度大于行驶速度阈值时，可以将行驶速度阈值作为驱动轮的滚动速度，这样可以避免驱动轮的滚动速度大于当前转向角度下被允许的最大行驶速度，从而避免因驱动轮的滚动速度过大而出现的打滑、侧翻等危险，提高了目标车辆的行驶安全。

[0101] 进一步，在获取到滚动速度后，可以根据轮胎周长确定驱动轮的转动速度，然后根据减速器的减速比可以计算各驱动电机的目标转速。这样无论车辆以驾驶模式、遥控模式或者无人模式行驶，均可以对各驱动电机单独产生控制指令，通过控制指令来控制驱动电机的转速，进而使得驱动轮以其对应的滚动速度进行滚动。如图2所示，所述控制指令可以为对加速度和转角的初始指令进行修正得到的，即目标车辆会形成一个初始指令，然后会通过本实施例提供的方法对初始指令进行修正以得到最终的控制指令，并通过最终的控制指令控制驱动电机的转速以使得驱动轮按照目标转速进行运行。

[0102] 在一个实现方式中，基于驱动轮的滚动速度形成控制指令对驱动电机进行控制时，可以根据驱动轮的实际转速和滚动速度对应的预测转速来确定驱动轮是否处于空转状态，当处于空转状态时可以关停驱动电机，当未处于空转状态时生成驱动电机对应的控制指令，并通过控制指令对驱动电机进行控制，这样可以避免因失去同地面的摩擦力而进入空转的问题。

[0103] 基于此，如图9所示，所述基于各驱动轮的滚动速度控各驱动轮的驱动电机具体包括：

[0104] 监测采集各驱动轮的实际转速，并基于各驱动轮的滚动速度确定各驱动轮的预测转速；

[0105] 对于实际转速大于预测转速的持续时长达到第一预设时长的驱动轮，关停所述驱动轮对应的驱动电机；

[0106] 对于实际转速小于预测转速或者实际转速大于预设转速的持续时长未达到第一预设时长的驱动轮，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

[0107] 具体地，实际转速可以通过驱动电机的控制器获取到，预测转速等于滚动速度与轮胎周长的商。在获取到实际转速和预测转速后，可以将预测转速与实际转速进行比较，若实际转速大于预测转速且实际转速大于预测转速的持续时长T达到第一预设时长Tmax，则判定驱动轮处于空转状态，关停驱动轮对应的驱动电机，反之，若实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值或者实际转速大于预设转速的持续时长T未达到第一预设时长Tmax的驱动轮，则判定驱动轮未处于空转状态，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。本实施例通过将第一预设时长作为空转状态的一个判定条件，这样可以避免空转状态的误判，从而可以提高空转状态判定的准确性，提高了车辆控制的准确性。

[0108] 由于在驱动轮处于空转状态时，会关停驱动轮的驱动电机，从而在对驱动轮的驱动电机进行控制时，可能会存在处于关闭状态的驱动电机。因此，为了提高控制效率，在检测空转状态时，可以仅对驱动电机处于开启状态的驱动轮进行检测，而对于驱动电机处于关闭状态的驱动轮则可以不用进行空转状态检测。此外，对于驱动电机处于关闭状态的驱动轮可以检测其是否脱离空转状态，并在其脱离空转状态时，启动驱动轮对应的驱动电机；也可以是在驱动电机处于关闭状态达到设定时间后，直接启动驱动电机。

[0109] 在一个实现方式中，所述基于各驱动轮的滚动速度控各驱动轮的驱动电机还包括：

[0110] 对于驱动电机处于关闭状态的驱动轮，检测所述驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长是否达到第二预设时长；

[0111] 当驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长T达到第二预设时长Tmin时，启动所述驱动轮的驱动电机，基于所述驱动轮的滚动速度确定所述驱动电机对应的控制指令，并通过所述控制指令控制所述驱动轮的驱动电机。

[0112] 具体地，由于在判定驱动轮处于空转状态时，会关停驱动轮对应的驱动电机，从而各驱动轮对应的驱动电机中可能会存在处于关闭状态的。因此，在对驱动轮的控制过程中，可以检测是否存在处于关闭状态的驱动轮，当存在处于关闭状态的驱动轮时，检测所述驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长是否达到第二预设时长Tmin，并在驱动轮的实际转速与预测转速的误差小于预设误差阈值的持续时长达到第二预设时长Tmin时，启动驱动电机以通过驱动电机控制驱动轮的滚动速度。本实施例在因空转被关停驱动电机的驱动轮重新获得与地面的摩擦力并且被车辆带着滚动，对应该驱动轮的驱动电机被动地以接近预测转速转动时，则会判断该驱动轮不再空转，并且当判定驱动轮不再空转的时长达到第二预设时长后，则启动驱动轮对应的驱动电机，这样可以准确的对驱动轮的空转情况进行控制，从而可以保证车辆的控制准确性，并可以达到节约能耗的目的。

[0113] 综上所述，本实施例提供了一种分布式线控驱动和线控转向的方法，所述方法包括获取目标车辆的弯道圆心；基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。本申请通过获取各驱动轮的滚动速度来单独对各驱动轮进行控制，以使得各驱动轮可以采用不同转速运动，使得目标车辆在不装配机械差速器的情况可以单独精确的控制每个驱动轮的转速以实现车轮差速运行，可以有效地减少对车辆行驶安全有很大不利影响的横切力，提高车辆运行的安全性，同时，还可以解决更多轮的全驱动的技术局限和成本短板。

[0114] 此外，本实施例提供的分布式线控驱动和线控转向的方法可以应用于两轮电驱动，也可以对两轮以上的多轮分布式轮毂轮边电机驱动进行简单灵活的差速控制和多电机协调同步的控制，实现了多驱动电机的协同工作，为重型新能源车辆的开发提供了新的技术路径。同时，本实施例通过控制同车辆行驶工况相适应的每个驱动电机的差异化转速，避免电机功率输出过高导致的能耗浪费，并且可以主动限制同车辆行驶工况相对应的每个驱动电机的转速，以达到提高行驶安全的目的。

[0115] 进一步，通过采用本实施例的方法可以减去机械差速器，这样一方面可以大幅提高底盘、整车设计的自由度(例如，滑板车底盘，公交大巴低底盘大通道设计可使用此发明技术实现，具有积极社会效益)，另一方面可以帮助新能源车辆降低自重、生产成本、结构复杂度以及维修成本。此外，本实施例可以主动控制车轮的转速以适应行驶工况，可以降低轮胎的磨损，可以通过信号系统感知车轮打滑，并且对相应的驱动电机发出指令主动控制转速，可以使整车行驶更加稳定(由于预防性的主动减少了有可能引发车辆侧滑动甩尾的横切力)，还可以使得车辆的输出扭矩大、精准分配动力和主动节能、弯道差速性能优异、大爬坡能力、转弯半径小(可原地360°转向)、操控性稳定性安全性好等技术优势。

[0116] 基于上述分布式线控驱动和线控转向的方法，本实施例提供了一种分布式线控驱动和线控转向的系统，如图10所示，所述系统包括：

[0117] 获取模块100，用于获取目标车辆的弯道圆心，其中，所述目标车辆设置有若干驱动轮，若干驱动轮中的每个驱动轮均配置有驱动电机；

[0118] 计算模块200，用于基于所述弯道圆心计算各驱动轮的转弯半径；

[0119] 确定模块300，用于基于所述目标车辆的行驶速度及各驱动轮的转弯半径，确定各驱动轮的轨迹速度；

[0120] 控制模块400，用于基于各驱动轮的轨迹速度确定各驱动轮的滚动速度，并基于各驱动轮的滚动速度控制各驱动轮的驱动电机。

[0121] 基于上述分布式线控驱动和线控转向的方法，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述实施例所述的分布式线控驱动和线控转向的方法中的步骤。

[0122] 基于上述分布式线控驱动和线控转向的方法，本申请还提供了一种控制设备，如图11所示，其包括至少一个处理器(processor)以及存储器(memory)，其中，处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。

[0123] 此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

[0124] 存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

[0125] 存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据控制设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

[0126] 此外，上述存储介质以及控制设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

[0127] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。