汽车转向控制方法与系统以及汽车技术方案

本发明专利技术提供了一种汽车转向控制方法与系统以及汽车，用以解决现有技术中车辆难以兼顾操纵稳定性和通过性的问题。该方法包括：在前桥车轮转向时，根据公式Licot(αi)＝Ljcot(αj)和公式Licot(βi)＝Ljcot(βj)确定后桥车轮转角，其中，αi和αj分别表示汽车第i、j轴外侧轮转角，βi和βj分别表示汽车第i、j轴内侧轮转角，所述汽车第i、j轴分别位于所述转向中心线两侧，i、j为自然数，Li和Lj表示汽车第i、j轴到转向中心线的距离，并且与当前汽车方向盘转角成预设的函数关系；向汽车的转向控制系统发送所述后桥车轮转角的信息。根据本发明专利技术的技术方案，能够兼顾车辆的操纵稳定性和通过性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车转向控制方法与系统以及汽车。
技术介绍
汽车在转向时，为了减少轮胎的磨损和行驶阻力，要求所有车轮均做纯滚动而无滑动，或只有极小的滑移。显然这是一种理想的内外轮转角关系，只有在所有车轮的轴线都相交于一点方能实现，如图1所示，图1是汽车理想的内外轮转角关系的示意图。在图1中， 交点O为转向中心，11为转向中心线，12为前桥，13为后桥。在一般转向条件下，每个车轮的转向半径是不同的。根据汽车理论知识可知，同一转向轴上的两个转向车轮转角，即外侧车轮的偏转角α i和内侧车轮的偏转角I之间应满足式(1)即阿克曼公式。BCOtia1) - cot(々)=—(1)A-式中Cii表示汽车第i轴外轮转角，I表示汽车第i轴内轮转角，i取自然数；B 表示左、右车轮分别绕车桥旋转的轴线(主销)与地面的两个交点之间的距离，Li表示第i轴到转向中心线的距离。另外，不同转向轴的同一侧车轮的转角关系应满足式(2)和式 ⑶。LiCot (a j) = LjCot ( α ρ (2)LiCot ( β J = LjCOt ( β j) (3)式中α i和％分别表示汽车第i、j轴外侧轮转角，β i和^分别表示汽车第i、 j轴内侧轮转角，i、j为自然数，Li和Lj表示汽车第i、j轴到转向中心线的距离。第一桥与方向盘通过机械杆系连接，并且该机械杆系统设计时满足式(1)，因而第一桥车轮转角α” β i也由方向盘转角确定。现有的多桥车辆转向系统，机械转向桥和电控转向桥在正常行驶时，转向中心线保持不变，由于多轴车辆整车长度长，重量大，要使车辆符合法规要求，符合最小转弯直径限值，那么转向中心线普遍处在车辆中间或中间偏后，此时就存在一个问题如果转向中心线设定在车辆中间，以便取得较小的转弯直径使车辆的通过性改善，那么在车辆高速拐弯时，车辆侧向加速度就较大，侧向力也就增大，车辆就很容易发生倾翻；如果转向中心线设定在车辆中间偏后的某一位置时，以便获得车辆高速行驶的操纵稳定性，那么车辆的最小转弯直径就会增大，车辆的通过性就会变差。也就是说，现有的车辆难以兼顾其操纵稳定性和通过性。在现有技术中，车辆难以兼顾操纵稳定性和通过性，对于该问题，目前尚未提出有效解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种汽车转向控制方法与装置，以解决现有技术中车辆难以兼顾操纵稳定性和通过性的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种汽车转向控制方法。本专利技术的汽车转向控制方法包括在前桥车轮转向时，根据公式LiCOt (Qi)= LjCOt ( α j)和公式LiCot (β》= LjCOt ( β」)确定后桥车轮转角，其中，α i和α」分别表示汽车第i、j轴外侧轮转角，β i和^分别表示汽车第i、j轴内侧轮转角，所述汽车第i、j 轴分别位于所述转向中心线两侧，i、j为自然数，Li和h表示汽车第i、j轴到车辆的转向中心线的距离，并且与当前汽车方向盘转角成预设的函数关系，使得车辆在直线行驶时车辆的转向中心线处于车辆的后部，并随着车辆转弯角度的加大，车辆的转向中心线向车辆中部移动；向汽车的转向控制系统发送所述后桥车轮转角的信息。根据本专利技术的另一方面，提供了一种汽车转向控制系统。本专利技术的汽车转向控制系统包括第一计算设备，用于根据预设的汽车第i、j轴到车辆的转向中心线的距离与当前汽车方向盘转角的函数关系计算汽车第i、j轴到车辆的转向中心线的距离，使得车辆在直线行驶时车辆的转向中心线处于车辆的后部，并随着车辆转弯角度的加大，车辆的转向中心线向车辆中部移动；第二计算设备，用于根据公式在前桥车轮转向时，根据公式LiCot (Qi) = LjCOt ( α ρ和公式LiCot ( β》=LjCot ( β」)确定后桥车轮转角；其中，α i和α j分别表示汽车第i、j轴外侧轮转角，β i和^分别表示汽车第i、j轴内侧轮转角，所述汽车第i、j轴分别位于所述转向中心线两侧，i、j为自然数， Li和Lj表示汽车第i、j轴到车辆的转向中心线的距离，并且与当前汽车方向盘转角成预设的函数关系，使得车辆在直线行驶时车辆的转向中心线处于车辆的后部，并随着车辆转弯角度的加大，车辆的转向中心线向车辆中部移动；发送设备，用于向汽车的转向控制系统发送所述后桥车轮转角的信息。根据本专利技术的又一方面，提供了一种汽车，该汽车具有转向控制系统，该转向控制系统为本专利技术的转向控制系统。根据本专利技术的技术方案，在车辆趋于直线行驶时，车辆的转向中心线处于车辆后部，这时车辆具有良好的操纵稳定性，在车辆高速过弯道不易发生侧向倾翻；在车辆处于急弯行驶时，车辆的转向中心线处于车辆中部，此时车辆具有最小的转弯直径，提高了车辆的行驶通过性。因此应用本专利技术实施例的技术方案，有助于兼顾车辆的操纵稳定性和通过性。附图说明说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1是汽车理想的内外轮转角关系的示意图；图2是根据本专利技术实施例的汽车转向控制方法的示意图；图3是根据现有技术中转向中心线位于车辆中部的示意图；图4是根据现有技术中转向中心线位于车辆中部偏后的示意图；图5是根据本专利技术实施例的车辆在不同转角下的转向中心线以及瞬心轨迹的示意图；图6是根据本专利技术实施例的汽车转向控制系统的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图2是根据本专利技术实施例的汽车转向控制方法的示意图，如图2所示，该方法主要包括如下步骤步骤S21 在前桥车轮转向时，根据公式( 和公式C3)确定后桥车轮转角。可以根据第一桥来确定其余各桥车轮转角，此时公式( 和公式(3)中取i = 1。本实施例中，Li和Lj分别表示转向中心线两侧的车桥与转向中心线的距离，对于 Li和Lj进行变量处理，使Li和Lj与方向盘转角建立函数关系Li = f ！ ( Φ ) (4)Lj = f2 ( Φ ) (5)步骤S23 向汽车的转向控制系统发送所述后桥车轮转角的信息。以下对于本实施例的技术方案作进一步说明。上述的1^和Lj与方向盘转角建立的函数关系可以是分段函数、一次函数或二次函数，或者其他函数。但不论采用何种函数，都应当使车辆在直线行驶时车辆的转向中心线处于车辆的后部，并随着车辆转弯角度的加大，车辆的转向中心线向车辆中部移动。例如(6) 式和(7)式「00331 L -L -(L -L(6)其中，Lhin和LjIin表示汽车第i、j轴到转向中心线的最小距离；和示汽车第i、j轴到转向中心线的最大距离，Φ表示方向盘转角，Φ_表示方向盘极限位置角 ο “―min、Lj—min、Li-Jlias 和Lpmax是汽车设计时确定。本实施例涉及的转向桥的车轮在不同转角下的转向瞬时中心的连线是一条曲线， 而且是一条单调的、光滑的曲线；存在该曲线后，可以确定在不同车轮转角时，车辆的转向中心线是不同的、渐变的、单向的，也就是说转向中心线不惟一。这有区别于现有技术中的转向中心线惟一的控制方式。参考图3和图4，图3是根据现有技术中转向中心线位于车辆中部的示意图，其中31为前桥，32为车架，33为后桥，34为中部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹纯新，刘权，张建军，王启涛，郭纪梅，张虎，
申请(专利权)人：长沙中联重工科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：