用于控制车辆的转向系统的方法与流程

文档序号:20893590发布日期:2020-05-26 18:10阅读:210来源:国知局
用于控制车辆的转向系统的方法与流程

本发明涉及一种用于控制车辆的转向系统的方法。本发明还涉及对应的转向系统和车辆。本发明适用于车辆,尤其是通常被称为卡车的小型、中型、重型车辆。尽管将主要针对卡车来描述本发明,但也可以想到在其它车辆中的实施。



背景技术:

在车辆(特别是通常被称为卡车的小型、中型、重型车辆)的领域中,在车辆的各种控制功能方面有持续的发展。特别地,控制功能旨在提高车辆的驾驶性能、驾驶员的舒适性以及操作期间的安全性。

通常不断改进的一个控制功能是车辆的转向。在该特定技术领域中,关于自主转向系统、线控转向系统等存在持续的发展。特别地,这些类型的转向系统主要使用电动致动器来控制车辆,并且如期望的那样遵循道路弯道(curvature)。例如,自主转向系统可以使其转向基于所检测到的车辆前方的弯道。线控转向系统使其转向基于来自人操作者或自主功能的输入。

诸如如上所述的转向系统的一个问题是发生故障的情况(即,如果转向突然不能如期望的那样起作用)。在这种情况下,车辆可能不能如期望的那样转向,并且车辆需要被拖走,或者,在最好的情况下,车辆被提供有所谓的跛行回家模式功能,用于以减少的车辆功能行驶到修理厂。此外,发生故障的转向系统增加了交通事故的风险,例如与其它车辆的侧向碰撞、车辆偏离道路等,因为转向系统没有按预期起作用。

因此,希望提供一种具有改进的功能(特别是在车辆的转向和驾驶性能方面)的转向系统。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于控制车辆的转向系统的方法,该方法至少部分克服了上述缺陷。这通过根据权利要求1的方法来实现。

根据本发明的第一方面,提供了一种用于控制车辆的转向系统的方法,该车辆包括前轮轴,该前轮轴包括位于该前轮轴的左侧和右侧上的一对可转向轮,其中,所述可转向轮中的每一个均包括能单独控制的车轮扭矩致动器,其中,该方法包括以下步骤:确定在转弯操纵期间操作该车辆所需的所需转向角;检测在转弯操纵期间的实际转向角;确定所需转向角与所检测到的实际转向角之间的差值;为所述可转向轮的车轮扭矩致动器确定减小所需转向角与所检测到的实际转向角之间的所述差值所需的差额车轮扭矩;以及控制所述车轮扭矩致动器,以实现所述可转向轮的差额车轮扭矩。

用于“前轮轴”应该被解释为前车轮轮轴,其被布置为车辆的从车辆的纵向方向看时位于最前面的车轮轮轴。因此,应关于车辆的纵向方向来理解“左侧”和“右侧”。

此外,用语“车轮扭矩致动器”应解释为被布置成在所述可转向轮上施加并控制扭矩的致动器。该扭矩因此作用在车轮的旋转轴线上,即沿着车轮的旋转轴线的方向。车轮扭矩致动器可以以增加的车轮推进的形式添加扭矩(即正扭矩),或者可以施加用于降低车轮的旋转速度的扭矩(即负扭矩),即,是驱动扭矩或制动扭矩。因此,车轮扭矩致动器可以布置成增加以及减少作用在相应车轮上的扭矩。因此,当控制车轮扭矩致动器以实现可转向轮的差额车轮扭矩时,车轮扭矩致动器中的每一个在其相应的车轮上施加单独的扭矩。例如,左侧的可转向轮的车轮扭矩致动器可以施加比右侧的可转向轮的车轮扭矩致动器更高幅度的转矩。自然,也可以通过仅在左侧或右侧的车轮之一上施加扭矩来实现所述差额车轮扭矩。根据另一个示例,正扭矩可以施加在所述可转向轮中的一个上,而负扭矩施加在所述可转向轮中的另一个上。根据示例实施例,车轮扭矩致动器可以优选包括车轮制动器或车轮推进单元(例如电机或液压马达)中的一种。

此外,用语“转弯操纵”应被解释为车辆偏离直行路径的情形。因此,转弯操纵可以涉及车辆的车道变更操纵,或者由道路弯道等引起的车辆的转弯操纵。转弯操纵可以涉及即将到来的、未来的转弯操纵,或者在操作车辆时检测到的正在进行的转弯操纵。因此,所确定的所需转向角可以基于所谓的前馈方案来确定,在该前馈方案中,检测即将到来的路径,或者基于反馈方案来确定,在该反馈方案中,所确定的所需转向角是基于所检测到的由车辆操作者对方向盘的旋转。后一种情况对于线控转向系统特别有用,而第一种方案对于自主车辆特别有用。

本发明是基于这样的认识:通过评估所需转向角(将其与实际转向角进行比较),可以控制能单独控制的车轮扭矩致动器,以减小所需转向角与实际转向角之间的差值,从而如所期望的那样操作车辆。已经出乎意料地认识到,控制前轮轴上的可转向轮的车轮扭矩致动器在控制车辆如所期望的那样操作方面提供了令人满意的结果。如下文将进一步描述的,在确定如所期望地控制车辆所需的附加扭矩时对刮擦半径(scrubradius)以及主销轴线角、外倾角、后倾角和/或内斜角加以考虑,已经证明在减小所需转向角与实际转向角之间的差值方面提供了相对高水平的准确度。

此外,上述方法可以有利地用作备用转向系统,用于在例如主转向系统故障的情况下或者当主转向系统没有如期望的那样起作用时控制该车辆的操作。因此,上述方法也可以用作主转向系统的补充或辅助。

此外,并且如下文将进一步描述的,通过控制车轮扭矩致动器以减小所需转向角与实际转向角之间的差值,仍可将车辆速度保持为期望的速度。因此,在主系统发生故障的情况下,上述方法以及下面描述的转向系统将不必把该车辆设置为所谓的跛行回家模式。因此,该车辆仍可如期望的那样操作。另一个优点是,通过控制车轮的转向角,该方法不依赖于确定横摆率。由此,该方法在低车辆速度下以及当在大的道路半径下操作时非常适合且稳定。

根据示例实施例,该方法还可以包括以下步骤:通过确定车辆前方的即将到来的路径来确定转弯操纵;以及当车辆在该路径上操作时检测实际转向角。

“车辆前方的路径”应被解释为涉及车辆前方的道路的弯道。即将到来的路径可以由例如车辆的路径控制器(例如是连接到合适的路径检测传感器的路径遵循模块等)检测。

由此,在即将到来的路径上操作车辆所需的所需转向角可以被预先确定,即,在车辆到达可能需要控制的道路弯道之前被确定。

根据示例实施例,确定差额车轮扭矩的步骤可以包括以下步骤:确定所述一对前轮受到的前轮侧向力;以及基于该前轮侧向力来确定差额车轮扭矩。

由此,可以基于影响所述一对前轮的参数来控制差额车轮扭矩。这可以进一步提高如期望的那样操作车辆的准确度,即,促进所需转向角与实际转向角之间的减小。该侧向力旨在将车轮对准,由此,前轮侧向力可能由于例如车辆正在转弯和/或与车辆上的外部载荷(例如风力载荷、路况等)相关的影响而产生。

根据示例实施例,确定前轮侧向力的步骤可以包括以下步骤:确定用于转弯操纵的所述可转向轮的滑移角;并且基于可转向轮的侧偏刚度(corneringstiffness)和该滑移角来确定前轮侧向力。

该滑移角应被解释为一个角度,该角度限定了车轮的角位置与车轮的实际移动角方向之间的差值。例如,如果可转向轮相对于纵向轴线被转向了15度,但可转向轮的实际移动相对于同一纵向轴线是12度,则滑移角是3度。另一方面,轮胎的侧偏刚度是可转向轮在侧向方向上的刚度。侧偏刚度是轮胎参数,它被定义为滑移角(或侧滑角)与侧向轮胎力之间的因数(factor)。对于给定的轮胎,在给定的法向载荷下,对于小的滑移角,侧偏刚度可以认为是恒定的。

根据示例实施例,确定差额车轮扭矩的步骤可以进一步包括以下步骤:确定减小所需转向角与所检测到的实际转向角之间的所述差值所需的、所述一对前轮的所需的附加转向扭矩;以及基于所需的附加转向扭矩和可转向轮的车轮悬架刮擦半径来确定差额车轮扭矩。

“刮擦半径”应被理解为车轮的主销轴线与路面相交处的位置离车轮与路面之间的接触区(contactpatch)的中心之间的横向距离。刮擦半径通常也被称为“转向轴线在地面处的偏移量”。

如上所述,发明人已经意外地意识到:当确定要施加的差额车轮扭矩时,可以有效地使用刮擦半径,特别是正刮擦半径。因此,所述附加的转向扭矩将影响可转向轮在期望的方向上移动。

根据示例实施例,所需的附加转向扭矩可以进一步基于可转向轮的悬架后倾角。因此,考虑到车轮的另外的参数以及它们在操作期间如何与地面相互连接,可以进一步提高确定所需的附加转向扭矩的准确度。

根据示例实施例,该方法还可以包括以下步骤:确定车辆在转弯操纵期间的期望的纵向车辆力;确定由所施加的可转向轮的差额车轮扭矩引起的该纵向车辆力的变化;以及控制该车辆以增加推进或制动,从而维持所期望的纵向车辆力。

如上所述,一个优点是,通过控制纵向车辆力,该车辆可以在转弯操纵期间维持所期望的车辆速度。因此,在该转向系统是辅助的冗余转向系统的情况下,能够维持车辆的可操作性,并且不需要将车辆控制在跛行回家模式或类似模式下。因此,能够通过控制可转向轮的车轮扭矩致动器来控制转向,同时控制车辆速度。

根据示例实施例,该车辆还可包括至少一个后轮轴,该后轮轴包括位于后轮轴的左侧和右侧上的一对不可转向的后轮,其中,后轮中的每一个均包括后轮扭矩致动器,其中,该方法进一步包括以下步骤:当操作可转向轮的扭矩致动器时,禁止后轮上的后轮扭矩致动器施加车轮扭矩。

因此,仅通过控制车辆的最前面的车轮来控制转向。这是有利的,因为可以用最小增加的推进来维持车辆上的期望的纵向力。而且,较少数量的车轮可能潜在地经受滑移,因此提高了转弯操纵期间的稳定性。

根据示例实施例,该转向系统可以是辅助的冗余系统,其能够作为通过车辆的主转向装置进行转向的补充而使车辆转向。

如上所述,使用上文所述的用于辅助的冗余转向系统的方法使得该车辆能够在主转向系统没有如期望的那样起作用的情况下充分操作。因此,不需要将车辆控制在跛行回家模式或类似模式下,因为车辆能够被控制为基本上与主转向系统一样起作用。此外,在主转向出现故障的情况下,车辆碰撞的风险也降低了。因此,实现了提高的安全性。

根据第二方面,提供了一种车辆的转向系统,该车辆包括:前轮轴,该前轮轴包括位于前轮轴的左侧和右侧上的一对前可转向轮,其中,可转向轮中的每一个均包括能单独控制的车轮扭矩致动器;以及控制单元,该控制单元连接到每一个车轮扭矩致动器,该控制单元被配置成确定在转弯操纵期间操作车辆所需的所需转向角;在转弯操纵期间检测实际转向角;确定所需转向角与所检测到的实际转向角之间的差值;对于可转向轮的车轮扭矩致动器,确定减小所需转向角与所检测到的实际转向角之间的所述差值所需的差额车轮扭矩;并且控制车轮扭矩致动器,以实现可转向轮的差额车轮扭矩。

该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。该控制单元也可以或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在该控制单元包括诸如上文所述的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器等的可编程设备的情况下,所述处理器还可以包括控制该可编程设备的操作的计算机可执行代码。

此外,该转向系统可以包括或连接到合适的传感器,用于例如检测在转弯操纵期间的实际转向角等。这种传感器优选连接到控制单元,用于向控制单元传输控制信号。

根据一个示例实施例,该转向系统还可以包括路径控制器,该路径控制器被布置成检测自主车辆的即将到来的路径,该路径控制器连接到控制单元。

该路径控制器可以优选包括用于检测即将到来的路径的装置。这种装置例如可以是传感器、摄像机等。

根据示例实施例,该转向系统可进一步包括车轮扭矩控制模块,该车轮扭矩控制模块连接到控制单元并且布置成控制被单独控制的车轮扭矩致动器的操作,其中,该车轮扭矩控制模块被布置成:在从控制单元接收到控制信号时,控制车轮扭矩致动器以施加所述差额车轮扭矩。

根据示例实施例,该车轮扭矩控制模块可以是分散的车轮扭矩控制模块,该分散的车轮扭矩控制模块被布置成关联于相应的可转向轮的车轮扭矩致动器。由此,该分散的车轮扭矩控制模块被布置成紧密关联于相应的车轮,由此,扭矩能够相对快速地被施加到相应的车轮。

根据示例实施例,该车轮扭矩致动器可以包括车轮制动器。因此,车轮制动器可以被布置成提供制动压力,用于抵抗车轮的旋转运动,并因而获得所期望的扭矩。该车轮制动器例如可以是气动控制的摩擦制动器,通过气动地施加制动压力来控制该摩擦制动器。根据另一个示例,该车轮制动器可以是机电摩擦制动器或液压控制摩擦制动器。替代地或另外,该车轮扭矩致动器可以包括被布置成提供正扭矩的电机。

根据示例实施例,该转向系统可以是辅助的冗余系统,其中,所述控制单元还被布置成接收指示该自主车辆的主转向系统不可用的信号;如果主转向不可用,则控制所述辅助的冗余系统。当主转向系统没有如期望的那样起作用时,则该辅助的冗余转向系统也可以作为主转向系统的补充而被操作,这也在上文关于第一方面进行了描述。

根据示例实施例,该转向系统还可以包括车轮悬架系统,其中,可转向轮以正刮擦半径连接到车轮悬架系统。

第二方面的进一步效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些。

根据第三方面,提供了一种车辆,该车辆包括前轮轴和根据上文关于第二方面描述的实施例中的任一个实施例的转向系统,该前轮轴包括位于前轮轴的左侧和右侧上的一对前可转向轮,其中,可转向轮中的每一个均包括能单独控制的车轮扭矩致动器。

根据示例实施例,该车辆可以是自主车辆。

根据第四方面,提供了一种包括程序代码组件的计算机程序,该程序代码组件用于当程序在计算机上运行时执行上文关于第一方面描述的步骤。

根据第五方面,提供了一种携载计算机程序的计算机可读介质,该计算机程序包括程序组件,当该程序组件在计算机上运行时,该程序组件用于执行上文关于第一方面描述的步骤。

第三方面、第四方面和第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面和第二方面描述的那些。

当研究所附权利要求书和以下描述时,本发明的进一步的特征和优点将变得明显。本领域技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,本发明的不同特征可以组合,以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述,将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点,其中:

图1是示出了卡车形式的车辆的示例实施例的侧视图;

图2是根据示例实施例的描绘了经受转弯操纵的图1中的车辆的、从上方看到的示意图;

图3示出了在进入道路的弯道之前的图1中的车辆;

图4a-图4c是示出了根据示例实施例的前可转向轮之一的不同视图;

图5是根据示例实施例的转向系统的示意图;并且

图6是根据示例实施例的用于控制转向系统的方法的流程图。

具体实施例

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的示例实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式实施,且不应该被解释为限于这里阐述的实施例;而是,提供这些实施例是为了彻底性和完整性。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。

特别参考图1,提供了卡车形式的车辆1。车辆1包括内燃机形式的原动机2、和用于控制该车辆的转向的系统(500,参见例如图5)。车辆1包括一对可转向轮104、106,它们分别布置在该车辆的前轮轴102的左侧和右侧。因此,前轮轴102是车辆1的位于最前面的轮轴。图1中描绘的车辆1还包括连接到第一后轮轴112的一对第一后轮108、110、以及连接到第二后轮轴118的一对第二后轮114、116。从车辆1的纵向方向上看,第一后轮轴112布置在第二后轮轴118的前方。优选地,这一对第一后轮108、110和一对第二后轮114、116是不可转向轮。应该理解,后轮在正常操作期间也可以是可转向的。

为了更详细地描述车辆1,参考图2和3。详细地说,图2示出了在转弯操纵期间车辆1及其车轮受到的力的示例实施例,并且图3示出了在开始转弯操纵之前,即在到达道路弯道之前的车辆1。

从图2开始,图2是根据示例实施例的描绘了经受转弯操纵的图1中的车辆1的从上方看到的示意图。因此,一对可转向轮104、106正在转弯并且经历了转向角δ。为了简化,转向角δ在图2中被示出为左可转向轮104与右可转向轮106相同,并且是车轮相对于车辆1的纵向轴线的角度。该车辆在被表示为v的车辆速度下操作。可转向轮104、106还包括各自的车轮扭矩致动器103、105。

如上所述,车辆1包括布置在前轮轴102上的一对可转向轮104、106、连接到第一后轮轴112的一对第一后轮108、110、以及连接到第二后轮轴118的一对第二后轮114、116。前轮轴102布置在距车辆的质心202距离l1处,第一后轮轴112布置在距车辆的质心202距离l2处,并且第二后轮轴118布置在距车辆的质心202距离l3处。质心202是车辆1的、在转弯操纵期间该车辆旋转所围绕的位置。质心202也是可以表达影响车辆1的总全局力的车辆1的位置。在下文中,x轴在车辆1的纵向方向上延伸,y轴在车辆1的横向方向上延伸,并且z轴是在车辆1的竖直方向上延伸。在转弯操纵期间,车辆1在质心202处受到扭矩mz的作用。而且,该车辆还受到全局纵向力fx和全局侧向力fy作用。

此外,当前轮轴102的可转向轮104、106经历转向角δ时,左侧的可转向轮104受到纵向力fx,104和侧向力fy,104作用,而右侧的可转向轮106受到纵向力fx,106和侧向力fy,106作用。左侧和右侧上的可转向轮104、106的侧向力的总和可以被表达为前轮侧向力。当例如推进该车辆或制动该车辆时,前轮纵向力的总和可以增加/减少,而差额前轮力用于控制转向角。

此外,所述一对第一后轮108、110受到相应的侧向力fy,108和fy,110作用,并且所述一对第二后轮114、116受到相应的侧向力fy,114和fy,116作用。在图2的示例中,所述一对第一后轮108、110和所述一对第二后轮114、116的纵向力被设置为零,即,各个车轮没有受到推进或制动。这将在下面进一步描述。

现在转向图3,图3是该车辆在进入道路的弯道302之前,即在转弯操纵发生之前的图示。如图3中可见,车辆1当前正以车辆速度v向前直线行驶。因此,在进入弯道302之前,转向角δ为零。该弯道的半径被表示为rroad。由此,该车辆可以通过合适的传感器检测前方的道路弯道。根据示例实施例,该车辆可以包括路径控制器(见图5),该路径控制器被布置成检测前方的道路,即,即将到来的转弯操纵。然而,应该理解,下面描述的系统和方法也可以在转弯操纵期间(即,当转弯操纵发生时)实施。而且,如图3中所描绘,转弯操纵不必与道路的弯道相关。相反,转弯操纵也可以涉及例如车辆的车道变更操作。

现在转向图4a-图4c,其示出了根据示例实施例的左可转向轮104的不同视图。详细而言,图4a是左可转向轮104的侧视图,图4b是左可转向轮104的后视图,而图4c是在转弯操纵期间的左可转向轮104的俯视图。

从图4a开始,图4a是左可转向轮104的侧视图。车轮104的悬架(未示出)被布置成使得车轮104设有悬架后倾角γ,该后倾角γ被定义为转向轴线402从左可转向轮104的竖直轴线404的角位移,该角位移是在车辆1的纵向方向上测量的。路面401和转向轴线402的交点与路面401和竖直轴线404的交点之间的距离被表示为tm。由于车轮的悬架,车轮104与路面401之间的接触区406的施力点将位于沿纵向方向从路面401与竖直轴线404的交点稍微偏移的位置。这个偏移量被表示为tp。因此,该接触区是轮胎与地面接触的区域。因此,车轮104与路面401之间的接触区406的施力点取决于悬架后倾角γ。

转向图4b,其是左可转向轮104的后视图。可以看出,有效车轮半径r表示为前轮轴102与路面401之间的距离,并且车轮104通过倾斜的主销轴线408连接到悬架,该倾角被表示为τ。因此,在转弯操纵期间,车轮104绕主销轴线408旋转。此外,车轮104与路面401之间的接触区406的施力点位于竖直轴线404与路面401之间的交点处。车辆1、尤其是可转向轮104、106设有正的车轮悬架刮擦半径rs。车轮悬架刮擦半径rs被定义为接触区406的施力点与主销轴线408和路面401之间的交点403之间的距离。如在图4b中描绘的纵向方向上看到的,当主销轴线408与路面401之间的交点位于竖直轴线404的内侧时,产生正的车轮悬架刮擦半径rs。当例如在左可转向轮104上施加制动扭矩时,由于正的刮擦半径rs导致车辆向左转,所以该车轮将绕主销轴线408旋转。因此,能够产生附加的转向扭矩msteer。

转到图4c,图4c是从上方看到的组合的左前轮和右前轮的简化图示。在图4c中,可转向轮经受了使车辆向左转的增加的车轮制动扭矩。可以看到,车辆1在上文关于图3描述的道路弯道上操作,其中,该道路弯道具有半径rroad。可转向轮104因此具有转向角δ。然而,可转向轮104将在相对于转向角δ的方向α上以速度v移动。该角度α被称为滑移角α。

通过以上描述,能够通过确定在特定的道路弯道下操作车辆所需的所需转向角来控制车辆的运动,并将这种所需转向角与实际转向角进行比较。除非另有说明,否则不会对上述参数进行任何进一步的详细描述。由此,能够增加可转向轮104、106的车轮扭矩,以减小所需转向角与实际转向角之间的差值。能够通过确定所需的差额纵向力δfx和车轮半径r来确定车轮扭矩,所需的差额纵向力δfx是fx,104和fx,106之间的差值。

所需的附加转向扭矩msteer能够根据下式来确定:

msteer=δfx·rs=(fy,104+fy,106)·t(1)

其中:

fy,104和fy,106=可转向轮104、106的前轮侧向力

t=tm+tp

可以根据下式来改写公式(1):

msteer=-2cα·α·(tm+tp)(2)

其中:

cα=轮胎的侧向刚度;

fy,i=cα·α=前轮侧向力;和

其中

v=纵向车辆速度;和

ω=转弯操纵期间的车辆的转速。

此外,旋转中心202处的全局车辆扭矩mz可以根据下式来确定:

其中:

δfx=fx,104-fx,106

fx,108=fx,110=fx,114=fx,116=0

β=0

w=车辆的轮距宽度

其中,β是车辆的侧滑角。由此,假设速度指向与车辆的纵向轴线相同的方向。

此外,可转向轮的滑移角可以根据下式来确定:

fy=fy,104+fy,106=c∝·α(6)

对于稳态操作:

此外,假设并且t=tm-tp,可以得出以下表达式:

由此,可以基于有效车轮半径r来确定可转向轮的差额车轮扭矩。

以上可以通过指定控制分配(controlallocations)来控制,由此可以形成下面表达式:

其中:

v=bu(13)

其中,以下的矩阵和向量被定义为

其中:

r是有效半径,

t是各个车轮的车轮扭矩。

现在参考图5,其示出了根据示例实施例的转向系统500。如图5中可见,转向系统500包括致动器控制模块502、车辆运动控制模块504和交通状况控制器506。致动器控制模块502包括车轮扭矩控制模块508、推进控制器510和转向控制器512。车辆运动控制模块504包括运动控制器514和致动器协调器模块516。最后,交通状况控制器506包括路径控制器518、车辆稳定性控制模块520和运动请求模块522。

在图5中的例示的系统500的操作期间,路径控制器518检测车辆1的即将到来的路径,并将维持该路径所需的转向角δpath传输到运动请求模块522。该信号是基于路径弯道,并且在一些实施方式中是基于车辆速度。此外,车辆稳定性控制模块520将该车辆在所述即将到来的路径上的最大允许旋转速度传输到运动请求模块522。运动请求模块522评估所接收到的信号,并将所请求的转向角δref、所请求的旋转速度ωreq和所请求的纵向车辆加速度ax,req传输到运动控制器514。

运动控制器514评估所接收到的这些参数,并将包括纵向车辆力fx、侧向车辆力fy、全局车辆扭矩mz以及上述的附加转向扭矩msteer的向量传输到致动器协调器模块516。

基于从运动控制器514接收到的该信号,致动器协调器模块516向车轮扭矩控制模块508、推进控制器510和转向控制器512中的一个或多个发送信号。具体而言,车轮扭矩控制模块508接收指示所请求的车轮扭矩的信号,由此,车轮扭矩控制模块508控制所述能单独控制的车轮扭矩致动器103、105,以施加期望的差额车轮扭矩。推进控制器510接收指示所请求的推进的信号,并控制该车辆以提供这种推进。最后,转向控制器512接收指示所请求的转向角δreq的信号。因此,转向控制器512主要用在主转向系统如所期望/预期的那样起作用的情况下。车轮扭矩控制模块508、推进控制器510和转向控制器512中的每一个还能够将控制信号传输回致动器协调器模块516,用于指示例如各个参数的状态等。

为了总结,参考图6,图6是根据示例实施例的用于控制转向系统的方法的流程图。在操作期间,检测s1在转弯操纵期间操作该车辆所需的所需转向角δreq。可以基于从例如路径遵循器或从转动方向盘的操作者接收的信号来预先确定该所需转向角δreq。此后,当在转弯操纵期间操作车辆1时,检测s2实际转向角。由此,可以确定s3所需转向角与所检测到的实际转向角之间的差值。通过这个确定的差值,可以确定s4差额车轮扭矩。然后可以控制s5可转向轮104、106的车轮扭矩致动器103、105,以减小这种差值。根据所使用的车轮扭矩致动器的类型,可以控制车轮扭矩致动器,以在可转向轮上施加差额制动力或者为可转向轮添加差额推进。

应当理解,本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例;而是,本领域技术人员将认识到,在所附权利要求书的范围内可以进行许多修改和变型。

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