转向控制方法技术

本发明专利技术涉及一种转向控制方法。该转向控制方法用于控制车辆进行原地转向，该车辆包括能够分别独立地进行驱动和转向的四个车轮。其中，该转向控制方法包括：选择四个车轮中的部分车轮作为主动轮来驱动车辆进行原地转向，使得四个车轮中的至少一个车轮在原地转向期间作为从动轮进行被动转动。本发明专利技术的转向控制方法能够提高车辆的原地转向性能。法能够提高车辆的原地转向性能。法能够提高车辆的原地转向性能。

Steering control method

【技术实现步骤摘要】
转向控制方法


[0001]本专利技术涉及车辆
具体地，本专利技术涉及一种用于控制四轮独立驱动和转向的车辆进行原地转向的转向控制方法。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，现代机动车辆的控制方式日益丰富。对于各种车辆分别形成了具有针对性的不同控制方法。特别是电控技术的成熟为车辆的控制方法提供了更多更灵活的可能性。四轮独立转向(4WIS)车辆就是在这种情况下发展起来的一种车辆类型。这种车辆可以对四个车轮的转向分别独立地进行控制，使得所有车轮在转向时可以围绕共同的转向中心运动。这种车辆能够完成包括原地转向在内的多种运动模式。同时，四轮独立转向车辆通常也采用四轮独立驱动的设计，也就是说，每个车轮都设置有相应的独立驱动机构。这种驱动机构通常为驱动电机，其可以设置在轮毂内(即轮毂驱动或轮内驱动)或车轮侧部(即轮边驱动)。相较于传统的前轮或后轮驱动车辆，四轮独立驱动和转向的车辆的机动性、可操控性都得到了显著的提高，因此在科考、农业、物流、智能交通等领域应用广泛。
[0003]如专利文献CN 111497637 A中所述，当现有的四轮独立驱动和转向车辆进行原地转向时，转向中心一般设置在车身的几何中心处，四个车轮的驱动电机同时驱动四个车轮以同样的转速转动，从而实现车辆围绕其几何中心的转动运动。然而在实际情况下，由于车辆的实际质心往往不能与几何中心完全重合，而且每个车轮所接触的路面条件也往往不完全一致，因此四个车轮与路面的实际接触状态通常存在一定的差异。当四个驱动电机同时向相应的车轮输入相同的扭矩时，四个车轮的实际输出扭矩往往难以完全同步。这使得车辆整体的移动状态不稳定，并且容易导致轮胎磨损。此外，如果驱动电机发生故障，就无法实现对四个车轮的同时驱动。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术需要解决的技术问题是，提供一种能够提高车辆原地转向性能的转向控制方法。
[0005]上述技术问题通过根据本专利技术的一种转向控制方法而得到解决。该转向控制方法用于控制车辆进行原地转向，该车辆包括能够分别独立地进行驱动和转向的四个车轮。其中，该转向控制方法包括：选择四个车轮中的部分车轮作为主动轮来驱动车辆进行原地转向，使得四个车轮中的至少一个车轮在原地转向期间作为从动轮进行被动转动。也就是说，当车辆进行原地转向时，四个车轮不再全部同时输出驱动扭矩，而是仅有一部分车轮输出驱动扭矩，而其他车轮仅在车身发生转动时跟随主动轮进行被动转动。由于从动轮的转动仅仅是跟随主动轮的转动而进行，因此在主动轮与从动轮之间发生转动不协调现象的可能性较小，这可以提高车辆整体的运动稳定性，并且减轻对车轮、特别是对从动轮的磨损。
[0006]根据本专利技术的一个优选实施例，可以选择四个车轮中的单个车轮或呈对角布置的一对车轮作为主动轮。仅选择单个车轮作为主动轮可以在更大程度上降低不同车轮的转动
不协调现象和车轮的磨损。当需要选择两个车轮作为主动轮时，例如当单个车轮的驱动功率不足以驱动车辆进行原地转动时，优选地选择呈对角布置的一对车轮作为主动轮，这使得车辆受到的驱动力分布更为均匀，从而可以更稳定地转动。
[0007]根据本专利技术的另一优选实施例，可以根据四个车轮的运行状态来选择主动轮。优选地，四个车轮的运行状态可以包括以下中的至少一项：每个车轮的磨损状况和每个车轮的驱动机构的运行状况。这里选择主动轮的主要参考标准是尽可能降低对车轮的磨损、特别是对已经发生较严重磨损的车轮的进一步磨损，同时确保所选择的主动轮具有足够的能力来驱动整个车辆进行原地转动。
[0008]根据本专利技术的另一优选实施例，当四个车轮中的至少一个车轮的驱动机构的功率足以单独驱动车辆进行原地转向时，可以从该至少一个车轮中选择单个车轮作为主动轮，以便使尽可能多的车轮作为从动轮转动而降低磨损。当四个车轮中的任一车轮的驱动机构的功率都不足以单独驱动车辆进行原地转向时，可以选择多个车轮作为主动轮，以便为车辆提供充足的驱动力。当需要选择多个车轮作为主动轮时，既可以选择两个车轮，也可以选择三个车轮。
[0009]根据本专利技术的另一优选实施例，当四个车轮中的任一车轮的驱动机构的功率都不足以单独驱动车辆进行原地转向时，优选地可以选择四个车轮中呈对角布置的一对车轮作为主动轮，以便使车辆整体的转动运动更加稳定。进行这种选择的前提仍然是这样的一对车轮的驱动机构可以提供充足的驱动功率。
[0010]根据本专利技术的另一优选实施例，可以不选择四个车轮中磨损程度最严重的车轮作为主动轮，从而避免对该车轮的进一步磨损。
[0011]根据本专利技术的另一优选实施例，可以根据四个车轮所处的环境条件来选择主动轮。优选地，四个车轮所处的环境条件可以包括以下中的至少一项：每个车轮所接触的路面区域的平整度情况和每个车轮与所接触的路面区域之间的附着力情况。这里选择主动轮的主要参考标准是使主动轮所处的运行环境、特别是路面状况有利于车轮的稳定转动。
[0012]根据本专利技术的另一优选实施例，优选地可以不选择所接触的路面区域的平整度最差的车轮作为主动轮，从而避免主动轮发生颠簸。类似地，也可以不选择与所接触的路面区域之间的附着力最小的车轮作为主动轮，例如所接触的路面区域湿滑的车轮，从而确保主动轮与路面之间的摩擦力能够稳定地驱动车辆运动。
附图说明
[0013]以下结合附图进一步描述本专利技术。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
[0014]图1示出应用根据本专利技术的实施例的转向控制方法的车辆的俯视图；和
[0015]图2示出应用根据本专利技术的实施例的转向控制方法的车辆的另一俯视图。
具体实施方式
[0016]以下将结合附图描述根据本专利技术的转向控制方法的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，本专利技术不限于所描述的优选实施例，本专利技术的保护范围由权利要求书限定。
[0017]根据本专利技术的实施例，提供了一种转向控制方法，用于控制四轮独立驱动和转向的车辆进行原地转向。这里的四轮独立驱动和转向的车辆指的是具有能够分别独立地进行驱动和转向的四个车轮的车辆。图1和图2分别示意性地示出了这种车辆的俯视图。图1和图2中所示的俯视图是当沿着垂直于车辆的运动平面的方向从车辆顶部观察时的情况。图中的上方对应于三维空间中车辆的前方，而图中的左侧对应于三维空间中车辆的左侧。如图1和图2所示，这种车辆的四个车轮是沿前后方向和沿左右方向分别大致对称地布置的。车辆的(特别是四个车轮的)沿前后方向的对称轴x与沿左右方向的对称轴z的交点大致为车辆在x
‑
z平面(即平行于地面的平面)中的几何中心O。
[0018]在现有技术中，当车辆需要进行原地转向时，通常会以车辆的几何中心O为转向中心进行转动。此时，车辆的四个车轮的驱动器同时输出扭矩，使得四个车轮以相同的转速转动。理论上，由于车辆的对称式布局，如果围绕几何中心O进行原地转向，四个车轮的转速和偏转角度等参数应当是相同的。但是，由于在实际条件下路面往往存在不平坦等情况，因此四个车轮实际需要的转速有可能是不同的。此时，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向控制方法，用于控制车辆进行原地转向，所述车辆包括能够分别独立地进行驱动和转向的四个车轮，其特征在于，所述转向控制方法包括：选择所述四个车轮中的部分车轮作为主动轮来驱动所述车辆进行原地转向，使得所述四个车轮中的至少一个车轮在原地转向期间作为从动轮进行被动转动。2.根据权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，选择所述四个车轮中的单个车轮或呈对角布置的一对车轮作为主动轮。3.根据权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，根据所述四个车轮的运行状态来选择主动轮。4.根据权利要求3所述的转向控制方法，其特征在于，所述四个车轮的运行状态包括以下中的至少一项：每个车轮的磨损状况；和每个车轮的驱动机构的运行状况。5.根据权利要求4所述的转向控制方法，其特征在于，当所述四个车轮中的至少一个车轮的驱动机构的功率足以单独驱动所述车辆进行原地转向时，从所述至少一个车轮中选择单个车轮作为主动轮；当所述四个车轮中的任一车轮的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭传真，潘玉斌，伍流，廖巧丽，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：