用于车辆的转角模块装置制造方法及图纸

公开了一种用于车辆的转角模块装置。所述转角模块装置包括处理器，该处理器被配置为获取转向角和获取杠杆比，所述杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比。所述转角模块装置还包括控制器，该控制器被配置为：从转向角计算所述自行车模型的前轮航向角；基于计算出的前轮航向角和杠杆比来计算所述自行车模型的后轮航向角；通过将所述自行车模型扩展为四轮车辆模型来计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度；以及独立地控制四个车轮中的每个车轮的转向。个车轮中的每个车轮的转向。个车轮中的每个车轮的转向。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的转角模块装置


[0001]本公开涉及一种用于车辆的转角模块装置，更具体地，涉及一种用于集成了驱动系统、制动系统、转向系统和悬架系统的车辆的转角模块(corner module)装置。

技术介绍

[0002]通常，电动汽车是指没有废气排放的环保型汽车。电动汽车上安装有用于提供驱动能量的高压电池、用于从高压电池输出的功率产生旋转功率的驱动电机等。电动汽车由电机的旋转功率通过驱动轴传递给车轮而被驱动。
[0003]最近，考虑到可以减轻车辆重量和减少功率传递过程中的能量损失的优点，将电机直接安装在车轮内，从而将电机的功率直接传递给车轮的轮内电机(in
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wheel motor)车辆受到了关注，因为中间阶段的功率传递单元，例如减速器或差速器齿轮，可以省略。此外，还正在积极开发一种除驱动系统外还集成有制动系统、转向系统和悬架系统的车轮。
[0004]本公开的
技术介绍
在2019年4月23日公布的、公布号为10
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2019
‑
0041855、名称为“轮内电机车辆的转向系统”的韩国专利申请中公开。

技术实现思路

[0005]各实施方式旨在提供一种用于车辆的转角模块装置，该装置可以自由调整车轮的数量和对齐，以适应车辆的用途。
[0006]此外，各实施方式旨在提供一种用于车辆的转角模块装置，该装置可以独立控制每个车轮的操作。
[0007]在一个总体方面，提供了一种用于车辆的转角模块装置。该转角模块装置包括处理器，该处理器被配置为获取转向角和获取杠杆比，该杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比。该转角模块装置还包括控制器，该控制器被配置为：从转向角计算自行车模型的前轮航向角；基于计算出的前轮航向角和杠杆比来计算自行车模型的后轮航向角；通过将自行车模型扩展为四轮车辆模型来计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度；以及通过使用计算出的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度来独立地控制车辆的四个车轮中的每个车轮的转向。第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度的计算是基于所述杠杆比的值以不同的方式确定的。
[0008]控制器可以被配置为通过将转向角乘以预设转向灵敏度来计算前轮航向角。
[0009]杠杆比可以具有
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1至1的值，杠杆比的符号表示自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的，并且杠杆比的大小表示自行车模型的前轮和后轮之间的转向角比。
[0010]控制器可以被配置为通过基于杠杆比的值而有差别地确定转向控制模式来计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度。转向控制模式可以包括：前轮转向模式，其对应于杠杆比为0时的转向控制模式；四轮同相转向模式，其对应于杠杆比大于0且等于或小于1时的转向控制模式；和四轮反相转向模式，其对应于杠杆比等于或大
于
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1且小于0时的转向控制模式。
[0011]在前轮转向模式中，控制器可以被配置为通过将阿克曼几何模型应用于前轮航向角来计算第一目标角度和第二目标角度，并计算第三目标角度和第四目标角度为指示车辆的纵向方向的中性角。
[0012]在杠杆比大于0且小于1的状态下的四轮同相转向模式中，控制器可以被配置为(i)通过将阿克曼几何(Ackerman geometry)模型应用于前轮航向角来计算第一目标角度和第二目标角度，以及(ii)通过将杠杆比应用于前轮航向角来计算自行车模型的后轮航向角，并通过将阿克曼几何模型应用于计算出的后轮航向角来计算第三目标角度和第四目标角度。
[0013]控制器可以在杠杆比为1的状态下的四轮同相转向模式下，计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度作为前轮航向角。
[0014]在另一个总的方面，提供了一种操作用于车辆的转角模块装置的方法。该方法包括：获取转向角；获取杠杆比，该杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比；由控制器从转向角计算自行车模型的前轮航向角，并基于计算出的前轮航角和杠杆比来计算自行车模型的后轮航向角；由控制器通过将自行车模型扩展为四轮车辆模型来计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度；和由控制器通过使用计算出的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度来独立地控制车辆的四个车轮中的每个车轮的转向。第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度的计算是基于杠杆比的值以不同的方式确定的。
[0015]计算自行车模型的前轮航向角和后轮航向角还包括通过将转向角乘以预设转向灵敏度来计算前轮航向角。
[0016]杠杆比可以具有
‑
1至1的值，杠杆比的符号表示自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的，并且杠杆比的大小表示自行车模型的前轮和后轮之间的转向角比。
[0017]计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度还包括通过基于杠杆比的值而有差别地确定转向控制模式来计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度。转向控制模式包括：前轮转向模式，其对应于杠杆比为0时的转向控制模式；四轮同相转向模式，其对应于杠杆比大于0且等于或小于1时的转向控制模式；和四轮反相转向模式，其对应于杠杆比等于或大于
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1且小于0时的转向控制模式。
[0018]在车辆的转向控制模式是前轮转向模式时，计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度还包括通过将阿克曼几何模型应用于前轮航向角来计算第一目标角度和第二目标角度，并计算第三目标角度和第四目标角度为指示车辆的纵向方向的中性角。
[0019]在车辆的转向控制模式是杠杆比大于0且小于1的状态下的四轮同相转向模式中，计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度还包括(i)通过将阿克曼几何模型应用于前轮航向角来计算第一目标角度和第二目标角度，以及(ii)通过将杠杆比应用于前轮航向角来计算自行车的后轮航向角，并通过将阿克曼几何模型应用于计算出的后轮航向角来计算第三目标角度和第四目标角度。
[0020]在车辆的转向控制模式是杠杆比为1的状态下的四轮同相转向模式时，计算第一
目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度还包括计算第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度作为前轮航向角。
[0021]在另一个总体方面，提供了一种用于车辆的转角模块装置。该转角模块装置包括处理器，该处理器被配置为获取转向角和获取杠杆比，该杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比，杠杆比被配置为基于操作输入而变化。该转角模块装置还包括控制器，该控制器被配置为：基于转向角和杠杆比来计算自行车模型的前轮航向角和后轮航向角；通过使用前轮航向角和后轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的转角模块装置，所述转角模块装置包括：一个或多个处理器，其被配置为：获取转向角，和获取杠杆比，所述杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比；以及控制器，其被配置为：从所述转向角计算所述自行车模型的前轮航向角，基于计算出的所述前轮航向角和所述杠杆比来计算所述自行车模型的后轮航向角，通过将所述自行车模型扩展为四轮车辆模型来计算所述车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度，以及通过使用计算出的所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度来独立地控制所述车辆的四个车轮中的每个车轮的转向，其中所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度的计算是基于所述杠杆比的值以不同的方式确定的。2.根据权利要求1所述的转角模块装置，其中所述控制器被配置为通过将所述转向角乘以预设转向灵敏度来计算所述前轮航向角。3.根据权利要求1所述的转角模块装置，其中所述杠杆比具有
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1至1的值，所述杠杆比的符号表示所述自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的，并且所述杠杆比的大小表示所述自行车模型的前轮和后轮之间的转向角比。4.根据权利要求3所述的转角模块装置，其中所述控制器被配置为通过基于所述杠杆比的值而有差别地确定转向控制模式来计算所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度，并且其中所述转向控制模式包括：前轮转向模式，其对应于所述杠杆比为0时的转向控制模式；四轮同相转向模式，其对应于所述杠杆比大于0且等于或小于1时的转向控制模式；和四轮反相转向模式，其对应于所述杠杆比等于或大于
‑
1且小于0时的转向控制模式。5.根据权利要求4所述的转角模块装置，其中在所述前轮转向模式下，所述控制器被配置为通过将阿克曼几何模型应用于所述前轮航向角来计算所述第一目标角度和所述第二目标角度，并计算所述第三目标角度和所述第四目标角度为指示所述车辆的纵向方向的中性角。6.根据权利要求4所述的转角模块装置，其中在所述杠杆比大于0且小于1的状态下的四轮同相转向模式中，所述控制器被配置为：(i)通过将所述阿克曼几何模型应用于所述前轮航向角来计算所述第一目标角度和所述第二目标角度，以及(ii)通过将所述杠杆比应用于所述前轮航向角来计算所述自行车模型的所述后轮航向角，并通过将所述阿克曼几何模型应用于计算出的所述后轮航向角来计算所述第三目标角度和所述第四目标角度。7.根据权利要求4所述的转角模块装置，其中所述控制器被配置为在所述杠杆比为1的状态下的四轮同相转向模式下，计算所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第
四目标角度作为所述前轮航向角。8.一种操作用于车辆的转角模块装置的方法，所述方法包括：获取转向角；获取杠杆比，所述杠杆比指示相对于车辆而定义的自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的和指示转向角比；由控制器从所述转向角计算所述自行车模型的前轮航向角，并基于计算出的所述前轮航角和所述杠杆比来计算所述自行车模型的后轮航向角；由所述控制器通过将所述自行车模型扩展为四轮车辆模型来计算所述车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度；和由所述控制器通过使用计算出的所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度来独立地控制所述车辆的四个车轮中的每个车轮的转向，其中所述第一目标角度、第二目标角度、第三目标角度和第四目标角度的计算是基于所述杠杆比的值以不同的方式确定的。9.根据权利要求8所述的方法，其中计算所述自行车模型的前轮航向角和后轮航向角还包括通过将所述转向角乘以预设转向灵敏度来计算所述前轮航向角。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述杠杆比具有
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1至1的值，所述杠杆比的符号表示所述自行车模型的前轮和后轮是同相的还是反相的，并且所述杠杆比的大小表示所述自行车模...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵庚原，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
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