车轮控制装置及其方法与流程

本发明涉及车轮控制装置及其方法。具体而言，本发明利用智能轮胎计算和测量的作用于轮胎的力量相关信息，计算偏离角，利用所计算的偏离角控制车轮。

背景技术：
汽车的旋回稳定性控制技术，利用汽车上安装的测量旋转角速度的传感器-偏航传感器或测量横加速度的传感器-横加速度传感器，计算汽车的旋回特性，利用计算的旋回特性控制车轮。为了将这些控制技术应用于汽车，汽车需要安装偏航率、横加速度传感器等各种传感器，也需要设计观测仪。

技术实现要素：
为了实现上述的目的，本发明提出一种车轮控制装置，包括：从智能轮胎接收作用于轮胎的力量相关信息的信息接收部；利用接收的信息，计算轮胎的前轮或后轮中至少某一个偏离角的偏离角计算部；利用计算的偏离角，导出车轮控制时点、车轮控制量、控制对象车轮、汽车旋回方向、汽车旋回特性、转向过度(Oversteer)状态或转向不足(Understeer)状态中至少某一个信息的特性导出部。理想的情况是，上述信息接收部从转向角传感器接收转向角相关的信息，上述特性导出部利用接收的转向角相关信息，导出控制对象车轮或汽车的旋回方向中至少某一个信息。理想的情况是，上述车轮控制装置还包括，利用特性导出部导出的信息，控制车轮的控制部。理想的情况是，上述信息接收部接收的作用于车轮的力量相关信息包括，轮胎侧力以及偏离刚度相关的信息，上述偏离角计算部利用信息接收部接收的轮胎侧力以及偏离刚度相关的信息，计算横向偏离角。理想的情况是，上述偏离刚度是考虑到前轮或后轮中至少一个垂直力变化增益的值，上述垂直力变化增益是静态下的前轮或后轮中至少某一个垂直力和旋回运动时由智能轮胎计算和测量的前轮或后轮中至少某一个垂直力之间的比率计算的值，上述偏离角计算部利用反映轮胎侧力和垂直力变化增益的偏离刚度进行计算。理想的情况是，上述偏离角计算部计算前轮和后轮的横向偏离角，上述的特性导出部导出的旋回特性是利用计算的前轮横向偏离角和后轮横向偏离角之差导出的。理想的情况是，上述偏离角计算部计算前轮和后轮的横向偏离角，上述特性导出部导出的控制量是，利用前轮横向偏离角和后轮横向偏离角之差和事先设定的临界值之差导出的。理想的情况是，上述控制量是利用垂直力，最优分别分配到前轮和后轮，导出各车轮的控制量。为了实现上述的目的，本发明还提出一种车轮控制方法，包括：接收智能轮胎计算和测量的作用于轮胎的力量相关信息的信息接收阶段；利用接收的信息，计算轮胎的前轮或后轮中至少某一个偏离角的偏离角计算阶段；利用计算的偏离角，导出车轮控制时点、车轮控制量、控制对象车轮、汽车旋回方向、汽车旋回特性、转向过度(Oversteer)状态或转向不足(Understeer)状态中至少某一个信息的特性导出阶段。理想的情况是，上述信息接收阶段从转向角传感器接收转向角相关的信息。上述特性导出阶段的特征在于，利用接收的转向角相关的信息，导出控制对象车轮或汽车旋回方向中至少某一个信息。理想的情况是，上述车轮控制方法还包括，利用特性导出阶段导出的信息，控制车轮的控制阶段。理想的情况是，上述信息接收阶段接收的作用于轮胎的力量相关信息包括，轮胎侧力以及偏离刚度相关的信息，上述偏离角计算阶段是利用信息接收阶段接收的轮胎侧力以及偏离刚度相关的信息，计算横向偏离角。理想的情况是，上述偏离刚度是反映前轮或后轮中至少某一个垂直力变化增益的值，上述垂直力变化增益是静态下的前轮或后轮中至少某一个垂直力和旋回运动时，由智能轮胎计算和测量的前轮或后轮中至少某一个垂直力之间的比率计算的值，上述偏离角计算阶段利用反映轮胎侧力和垂直力变化增益的偏离刚度进行计算。理想的情况是，上述偏离角计算阶段计算前轮以及后轮的横向偏离角，上述特性导出阶段导出的旋回特性是，利用算出的前轮横向偏离角和后轮横向偏离角之差导出的。理想的情况是，上述偏离角计算阶段利用前轮和后轮的横向偏离角进行计算，特性导出阶段导出的控制量是，利用前轮横向偏离角和后轮横向偏离角之差和事先设定的临界值之差导出的。理想的情况是，上述控制量是利用垂直力，最优分别分配到前轮和后轮，导出各车轮的控制量。本发明的目的在于提供，利用智能轮胎计算和测量的作用于轮胎的力量相关的信息，计算偏离角，利用计算的偏离角控制车轮的车轮控制装置及其方法。本发明的优点在于：本发明中即使没有偏航率、横加速度传感器，也可以控制车轮，提高汽车的旋回稳定性。并且，本发明减少了控制车轮所需的运算量，提高了控制的实时性。并且，本发明直接利用轮胎的力量，给参数的变化赋予韧性，有助于提高性能。附图说明图1为本发明具体实施方式中车轮控制装置相关的块状图；图2为显示横向偏离角、轮胎侧力以及偏离刚度之间关系的图表；图3为本发明中车轮控制装置的特性导出部相关一个例子的块状图；图4为本发明的旋回特性判断部判断汽车旋回特性的一个方法相关的说明；图5为本发明一个具体实施方式相关车轮控制方法的流程图。具体实施方式下面参照附图详细说明本发明的具体实施方式。下面的说明和附图中，实质上相同的构成要素都是用相同的符号标出，省略重复说明。并且，说明本发明时相关的已知功能或构成相关的具体说明，有可能会混淆本发明的要旨时，省略相关的详细说明。某一个构成要素被阐述为‘连接’或‘接触’其他构成要素的，应该理解为直接连接或接触其他构成要素，或中间隔着其他构成要素。相反，某个构成要素被阐述为‘直接连接’或‘直接接触’某一个构成要素的，应该被理解为中间不隔着其他构成要素。图1为本发明具体实施方式相关车轮控制装置的块状图。如图1所示，车轮控制装置100包括，信息接收部110、偏离角计算部120、特性导出部130以及控制部140。信息接收部(110)接收，用于计算控制车轮所需信息的信息。具体而言，信息接收部110包括智能轮胎信息接收部112以及转向角传感器信息接收部114。智能轮胎信息接收部(112)接收汽车智能轮胎计算和测量的作用于轮胎的力量相关的信息。智能轮胎可以计算和测量作用于轮胎的力量。比如，智能轮胎实时或随时检查胎压变化，计算和测量作用于轮胎的力量。智能轮胎计算和测量的作用于轮胎的力量，通过有线或无线传送到智能轮胎的信息接收部。智能轮胎信息接收部112接收的作用于轮胎的力量信息包括，轮胎侧力、偏离刚度、作用于前轮的垂直力以及作用于后轮的垂直力等，直接作用于轮胎或通过其他连接轮胎的地方间接作用的力量。转向角传感器信息接收部114通过有线或无线接收，转向角传感器收集到的汽车转向角相关的信息。偏离角计算部120利用信息接收部110接收的作用于轮胎的力量相关信息，计算偏离角。具体而言，偏离角计算部120利用智能轮胎信息接收部112接收的轮胎侧力、偏离刚度、作用于前轮的垂直力以及作用于后轮的垂直力，计算横向偏离角。图2为显示横向偏离角、轮胎侧力以及偏离刚度之间关系的图表。如图2所示，轮胎侧力在线性区间可以定义为偏离刚度和横向偏离角之乘。用数学公式表示，则如图公式1所示。【数学公式1】Fyf＝Cf·αf，Fyr＝Cr·αrFyf为前轮(Front)相关的轮胎侧力，Fyr为后轮(Rear)相关的轮胎侧力。Cf为前轮相关的偏离刚度，Cr为后轮相关的偏离刚度。αr为前轮相关的横向偏离角，ar为后轮的横向偏离角。如图2所示，偏离刚度在线性区间可以定义为侧力和横向偏离角的倾斜度，垂直力越大，作用于轮胎的侧力越大。一般来讲，将横向偏离角较小的区间(线性区间)内的倾斜度来定义静态下的偏离刚度系数。此时，如前所述，侧力可以表现为...