專利名稱：一種多軸汽車多相位轉向控制策略的制作方法
一種多軸汽車多相位轉向控制策略技術領域
本發明屬于汽車領域，適用于兩軸或者兩軸以上的汽車的轉向控制。特別涉及一種利用一個控制開關來改變汽車兩個或更多個車軸車輪的轉向角度和方向，從而降低多模式轉向操作的復雜性。特別適用于多軸車輪轉向的汽車轉向控制。最大程度上保證了汽車所有轉向車輪在轉向時繞同一個圓心轉動，從而減小了汽車輪胎的滑移和磨損，降低了行駛阻力和油耗。
背景技術：
目前多軸汽車在行駛時，僅能做到部分車輪轉向，由此造成在轉向時，輪胎產生很大的滑移和磨損，并增加了行駛阻力和油耗，為解決這一問題需要控制車輪根據需要實現全部車輪轉向。全輪轉向汽車在行駛時為了提高其靈活性和操縱穩定性，需要控制其前軸或后軸的部分或全部車輪的轉向方向和角度，但由于涉及到多種轉向模式，例如只前輪轉向、只后輪轉向、同相位轉向、逆相位轉向等，特別對整車軸數在3軸以上的多軸汽車而言， 如何控制這么多車輪的轉向方向和角度，并保證所有車輪繞同一個圓心行駛，是迫切需要解決的問題。
為解決上述問題，提出了以轉向圓心到汽車第一軸的距離D，稱為虛擬軸距離作為控制變量，在此基礎上，結合左前輪的轉向角度，確定出轉向圓心的位置，然后確定出剩余車輪的轉向角度，從而簡化了轉向系統控制的策略。發明內容
本發明的目的是為解決目前汽車多模式轉向工況時，各個車輪轉向角度大小和方向難以根據實際需要用一個控制開關進行轉向控制的問題，提出以轉向圓心到汽車第一軸的距離D，即虛擬軸距離作為控制變量，控制所有車輪的轉向角度和方向，從而簡化多模式轉向的系統控制。
本發明提出的多軸汽車多相位轉向控制策略，其特征在于，在原有轉向盤轉向控制的基礎上，另外增加一個多模式轉向控制開關，通過該開關來選擇轉向模式。轉向控制系統根據該控制開關的輸入確定出虛擬軸距離D，然后根據轉向盤的輸入，依據汽車轉向的阿克曼定理，計算出所有車輪的轉向角度大小和方向，從而完成選定轉向模式的實施，并保證所有車輪繞同一個圓心轉向，減小了汽車轉向時的車輪滑移，并降低了行駛阻力。
本發明的特點及有益效果
本發明在汽車原有轉向系統的基礎上，僅增加一個轉向模式選擇開關，即可完成多模式轉向操作，并保證所有車輪繞同一圓心行駛，降低輪胎的滑移。本發明具有以下優點(1)轉向控制系統根據轉向模式控制開關的輸入確定出虛擬軸距離D，然后根據轉向盤的輸入，確定出第一軸左前輪的轉向角度，依據汽車轉向的阿克曼定理，計算出所有車輪的轉向角度大小和方向，從而完成選定轉向模式的實施，并保證所有車輪繞同一個圓心轉向， 減小了汽車轉向行駛時的車輪滑移，并降低了行駛阻力。( 在低速行駛時，可通過人工選擇確定轉向模式，實現低速行駛時靈活的多模式轉向工況，大大提高了汽車在停車場進出時的靈活性，降低了駕駛員的勞動強度；(3)在高速行駛時，根據駕駛員選擇和汽車車速等信息，將轉向模式鎖定在僅前輪轉向或同相位轉向模式，從而避免了駕駛員的誤操作，并降低了汽車高速行駛時轉向的橫擺角速度，在一定程度上避免了汽車出現甩尾現象。
圖1為本發明的多軸汽車全輪同相位轉向時兩側轉向輪轉向角度的關系。
圖2為本發明的多軸汽車全輪逆相位轉向時兩側轉向輪轉向角度的關系具體實施方式
本發明結合附圖及實施例詳細說明如下
本發明所述多軸汽車多相位轉向控制策略，如圖1、2所示，
根據圖1、2及阿克曼定理定理有
權利要求
1.一種通過確定轉向圓心到汽車第一軸的距離D，即虛擬軸距離作為控制變量，在此基礎上，結合左前輪的轉向角度，確定出轉向圓心的位置，然后確定出剩余車輪的轉向角度，從而簡化了轉向系統控制的策略。采用該控制策略可以保證所有車輪繞同一個圓心轉向，減小了汽車轉向時的車輪滑移，并降低了行駛阻力。
2.如權利要求1所述的轉向圓心到汽車第一軸的距離D，即虛擬軸距離，是通過一個轉向控制開關來選擇確定的。
3.如權利要求2所述的轉向控制開關可以用來確定轉向模式，例如是同相位轉向還是逆相位轉向。
4.如權利要求3所述的轉向控制開關在汽車低速行駛時可以由駕駛員根據需要來進行選擇，滿足多模式轉向工況的需要，特別是在進出停車場時，利用多模式的轉向工況，大大提高汽車的機動靈活性。
5.如權利要求4所述的轉向控制開關，其特征在于所述的轉向模式選擇，在汽車高速行駛時，根據車速需要自動復位為同相位轉向或者僅前軸車輪轉向，避免駕駛員的誤操作 (例如，駕駛員選為逆相位轉向)導致的轉向失控。
全文摘要
本發明屬于汽車領域，特別涉及一種兩軸或者兩軸以上的汽車的轉向控制，該轉向控制策略的特點以轉向圓心到汽車第一軸的距離D，即虛擬軸距離作為控制變量，在此基礎上，結合左前輪的轉向角度，確定出轉向圓心的位置，然后確定出剩余車輪的轉向角度，從而簡化了轉向系統控制的策略。采用該控制策略可以保證所有車輪繞同一個圓心轉向，減小了汽車轉向時的車輪滑移，并降低了行駛阻力。本發明可根據汽車行駛時轉向的需要，利用一個轉向控制開關進行轉向控制，實現多模式轉向的切換。
文檔編號B62D5/04GK102514615SQ20111034452
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者張平霞, 朱永強 申請人:青島理工大學