辅助车辆转向的装置及其控制方法与流程

文档序号:31564158发布日期:2022-09-20 19:32阅读:107来源:国知局
技术简介:
本专利针对车辆在停止状态下转向时所需扭矩超出转向电机极限的问题,提出通过驱动电机协同控制的解决方案。装置设置转弯方向识别器与轮胎驱动控制器,前者识别转向意图,后者通过向内外侧轮胎施加正负驱动力,使第一驱动力产生辅助转向扭矩,第二驱动力抵消前向力保持车辆平衡。引入力矩臂计算器优化扭矩分配,转向辅助确定器动态调节电机扭矩比例,实现以极限扭矩或更大扭矩完成转向操作。
关键词:辅助转向装置,驱动力控制,扭矩优化
辅助车辆转向的装置及其控制方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年3月11日提交的韩国专利申请no.10-2021-0032227的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
3.本发明涉及辅助车辆转向的装置及其控制方法,该装置可以从驱动电机额外地提供停止车辆的转向所需的扭矩。


背景技术:

4.通常,当通过利用电动辅助转向(motor-driven power steering,mdps)使车辆转向时,施加到各个轮胎的用于所需转向角的转向扭矩根据车辆是被驱动还是停止而不同。
5.即,车辆停止时需要的转向扭矩比轮胎与车辆行驶的路面之间的摩擦系数较小时需要的转向扭矩更大,并且所需的转向扭矩随着转向角的增加而增加。因此,在停止状态下的完全转弯的情况中(在该情况中最大程度地操作转向角)需要最大的转向扭矩。
6.此外,在四轮独立转向车轮中(其中四个轮胎都可以独立驱动),由于必须设置用于在轮胎产生驱动力的驱动电机以及用于在轮胎产生转向扭矩的转向电机,在增加转向扭矩的容量和大小方面存在空间限制。
7.因此,需要这样一种装置,其可以满足在停止状态下的完全转弯期间(其中在转向期间需要最大的转向扭矩,同时转向电机的容量的增加最小化)所需的转向扭矩。
8.公开于本发明的背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素:

9.本发明的各个方面致力于提供一种辅助车辆转向的装置及其控制方法,所述装置包括:转弯方向识别器和轮胎驱动控制器,所述转弯方向识别器利用通过操纵手柄控制的转向角来识别车辆转向的轮胎的转弯方向;所述轮胎驱动控制器确定对其施加用于产生辅助轮胎转到识别出的转弯方向的转向辅助扭矩的第一驱动力的轮胎和对其施加用于抵消第一驱动力以使车辆的向前/向后力保持为0的第二驱动力的轮胎,并且分别控制设置于各轮胎的驱动电机以产生第一驱动力和第二驱动力,从而轮胎可以以可由转向电机产生的极限转向扭矩或更大的转向扭矩转弯。
10.由本发明构思解决的技术问题不限于上述问题,并且本发明的各个示例性实施方案所属领域的技术人员通过以下描述将清楚地理解本文未提及的任何其它技术问题。
11.根据本发明的各个方面,一种辅助车辆转向的装置包括:转弯方向识别器和轮胎驱动控制器,所述转弯方向识别器利用通过操纵手柄控制的转向角来识别车辆转向的轮胎的转弯方向;所述轮胎驱动控制器确定对其施加用于产生辅助轮胎转到识别出的转弯方向
的转向辅助扭矩的第一驱动力的轮胎和对其施加用于抵消第一驱动力以使车辆的向前/向后力保持为0的第二驱动力的轮胎,并且分别控制设置于各轮胎的驱动电机以产生第一驱动力和第二驱动力。
12.此外,所述装置可以进一步包括:停止确定器,其通过利用车辆的车轮速度来先行地确定车辆是否停止。
13.此外,轮胎驱动控制器可以:作为对其施加第一驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆外侧的前轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆内侧的前轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
14.此外,轮胎驱动控制器可以:作为对其施加第二驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆内侧的后轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆外侧的后轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
15.此外,轮胎驱动控制器可以执行控制,以在将处于停止状态的车辆转向为向左转弯时,对车辆的右前轮施加作为第一驱动力的正(+)驱动力并对车辆的左前轮施加作为第一驱动力的负(-)驱动力,并且对车辆的左后轮施加作为第二驱动力的正(+)驱动力并对车辆的右后轮施加作为第二驱动力的负(-)驱动力。
16.此外,轮胎驱动控制器可以执行控制,以在将处于停止状态的车辆转向为向右转弯时,对车辆的左前轮施加作为第一驱动力的正(+)驱动力并对车辆的右前轮施加作为第一驱动力的负(-)驱动力,并且对车辆的右后轮施加作为第二驱动力的正(+)驱动力并对车辆的左后轮施加作为第二驱动力的负(-)驱动力。
17.此外,所述装置可以进一步包括:力矩臂计算器,其通过利用车辆的规格特征值预先地确定表示转向角和力矩臂的增量关系的数据,将所述数据存储在存储器中,并且利用转向角的大小通过存储器识别轮胎转弯时改变的力矩臂的长度,所述车辆的规格特征值包括主销轴和转向电机的安装位置以及电机轴的偏移量。
18.此外,所述装置可以进一步包括:转向辅助确定器,其根据转向角的大小确定车辆停止的状态下在左转方向或右转方向上使轮胎转弯所需的所需转向扭矩的大小,并且当所需转向扭矩大于由转向电机产生的极限转向扭矩时,确定利用由驱动电机产生的第一驱动力和第二驱动力来辅助的一部分所需转向扭矩。
19.此外,转向辅助确定器可以确定在所需转向扭矩中由转向电机产生的转向扭矩与由驱动电机产生的转向辅助扭矩的比例。
20.根据本发明的各个方面,一种用于控制辅助车辆转向的方法包括:转弯方向识别步骤和轮胎驱动控制步骤,所述转弯方向识别步骤利用通过操纵手柄控制的转向角来识别车辆转向的轮胎的转弯方向;所述轮胎驱动控制步骤确定对其施加用于产生辅助轮胎转到识别出的转弯方向的转向辅助扭矩的第一驱动力的轮胎和对其施加用于抵消第一驱动力以使车辆的向前/向后力保持为0的第二驱动力的轮胎,并且分别控制设置于各轮胎的驱动电机以产生第一驱动力和第二驱动力。
21.此外,该方法可以进一步包括:车辆停止确定步骤,其在转弯方向识别步骤中识别出转向角的改变之前,通过利用车辆的车轮速度来确定车辆是否停止。
22.此外,轮胎驱动控制步骤可以包括这样的步骤,作为对其施加第一驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆外侧的前轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将
车辆内侧的前轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
23.此外,轮胎驱动控制步骤可以包括这样的步骤,作为对其施加第二驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆内侧的后轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆外侧的后轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
24.此外,所述方法可以进一步包括这样的步骤,在轮胎驱动控制步骤之前,根据转向角的大小确定车辆停止的状态下在左转方向或右转方向上使轮胎转弯所需的所需转向扭矩的大小,并且当所需转向扭矩大于由转向电机产生的极限转向扭矩时,确定利用由驱动电机产生的第一驱动力和第二驱动力来辅助的一部分所需转向扭矩。
25.此外,转向辅助确定步骤可以包括这样的步骤,确定在所需转向扭矩中由转向电机产生的转向扭矩与由驱动电机产生的转向辅助扭矩的比例。
26.本发明的方法和装置具有其它的特征和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
27.图1是根据本发明各个示例性实施方案的辅助车辆转向的装置的框图;
28.图2a和图2b是示例性地示出当车辆转向时力矩臂的长度改变的示例性示意图;
29.图3和图4是示例性地示出根据本发明各个示例性实施方案的将驱动力额外地施加到正在转向的四轮独立转向车辆的轮胎的平面图和后视图;
30.图5a和图5b是示例性地示出根据本发明各个示例性实施方案的将用于产生转向辅助力矩的驱动力额外地施加到四轮独立转向车辆的轮胎的示例性示意图;
31.图6是根据本发明各个示例性实施方案的用于控制辅助车辆转向的方法的示意图。
32.可以理解,所附附图并非按比例地绘制,而是呈现示出本发明的基本原理的各种特征的适当简略的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
33.在这些图中,贯穿附图的多幅图,相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
34.现在将详细参考本发明的各个实施方案,这些实施方案的示例示出在附图中并描述如下。尽管将结合本发明的示例性实施方案对本发明进行描述,但是应当理解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面,本发明旨在不仅覆盖本发明的示例性实施方案,而且还覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
35.下面将参考示例性附图对本发明的各个示例性实施方案进行详细描述。在将附图标记添加到每个图的组件时,应该注意到,即使在其它图上显示相同或等效的组件时,也是由相同的附图标记指定的。另外,在描述本发明的示例性实施方案时,为了避免不必要地模糊本发明的主旨,将排除对公知特征或功能的详细描述。
36.在描述根据本发明的各个示例性实施方案的示例性实施方案的组件时,可以使用诸如第一、第二、“a”、“b”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开来,并且这些术语并不限制构成组件的性质、次序或顺序。除非另有定义,本文中所使用全部术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明的各个示例性实施方案所属技术领域相关的技术人员所通常理解的含义相同的含义。这些术语如通常使用的词典中所定义的应该理解为具有与相关技术领域的语境含义等同的含义,而不应该理解为具有理想的或过于正式的含义,除非本技术中明确这样定义。
37.下文将参考图1至图6对本发明的实施方案进行详细描述。
38.图1是根据本发明各个示例性实施方案的辅助车辆转向的装置的框图。
39.参考图1,根据本发明各个示例性实施方案的辅助车辆转向的装置可以包括:转弯方向识别器200和轮胎驱动控制器500,所述转弯方向识别器200利用通过操纵手柄控制的转向角来识别车辆转向的轮胎的转弯方向;所述轮胎驱动控制器500确定对其施加第一驱动力(其用于产生辅助轮胎转向识别出的转弯方向的转向辅助扭矩)的轮胎以及对其施加第二驱动力(其用于抵消第一驱动力以使车辆的向前/向后力保持为0)的轮胎,并且分别控制设置于轮胎中的驱动电机以产生第一驱动力和第二驱动力。
40.转弯方向识别器200可以基于通过操纵手柄的转向角的改变来识别轮胎的转弯方向是右转弯还是左转弯。
41.也就是说,由于施加第一驱动力的轮胎以及施加第二驱动力的轮胎是根据转弯方向由轮胎驱动控制器500不同地确定的,转弯方向识别器200可以识别车辆是先向右转弯还是先向左转弯。
42.因此,本发明配置为在需要大转向扭矩的停车状态下的转向操作期间,通过轮胎的驱动力产生转向辅助力矩,并且可以进一步包括停止确定器100,其通过利用车辆的车轮速度先行地确定车辆是否停止。
43.停止确定器100可以基于从设置于车辆的车轮速度传感器获取的轮胎的车轮速度是否为0,或者基于由车辆的电子控制单元(ecu)获取的自动变速器的挡位信息是否对应于停车状态来确定车辆是否处于停止状态。
44.当通过利用电动辅助转向(mdps)进行转向操作时,转向电机必须产生使轮胎转弯转向角的转向扭矩,并且必须向轮胎施加用于在转向方向上转弯的转向力矩。
45.因此,如图3和图4所示,为了产生使轮胎转弯的转向扭矩,在轮胎一侧设置转向电机以在手柄移动时产生使轮胎转弯的转向力矩。
46.因此,图3和图4示出了设置于四轮独立转向车辆(其中所有四个轮胎都可以独立转向和驱动)的轮胎的示例。因此,每个轮胎可以设置有转向电机10和驱动电机20,所述转向电机10产生用于使轮胎在转向方向上转弯的转向扭矩,所述驱动电机20产生用于轮胎的向前/向后驱动力。
47.图3和图4示出了设置于轮胎一侧的转向电机10以及设置于轮胎内部的驱动电机20。此外,主销轴倾斜地连接到轮胎的一侧作为用于将由手柄引起的转向操纵传递到轮胎的转向轴。因此,由于主销轴和转向电机都必须设置于轮胎的一侧,因此在增加转向电机本身的尺寸以增加转向电机的容量方面存在空间限制。
48.在目前的方式中,由于主销轴和转向电机倾斜地设置于轮胎的一侧,施加到通过
转向操纵而转弯的轮胎的转向力矩根据轮胎要转弯的转向角而不同。也就是说,随着转向角的增加,必须施加的使轮胎转弯的转向力矩也随之增加。
49.也就是说,如图2a所示,在转向角为0
°
的零转弯情况下,轮胎因竖直力矩“w”(其是在车辆的车辆总重(gross vehicle weight,gvw)压在地面时施加的)以及地面的反作用力“r”而变形,并且出现特定的受压形变δ0。
50.也就是说,如图2b所示,即使在转向角为最大角度的完全转弯的情况下,轮胎也因竖直力矩“w”(其是在车辆的车辆总重(gvw)压在地面时施加的)以及地面的反作用力“r”而变形,并且出现特定的受压形变δ1。
51.因此,随着车辆转向角的增加,由轮胎施加到地面的竖直扭矩“w”变大,即,在完全转弯的情况下由轮胎施加到地面的竖直扭矩“w”比在零转弯的情况下由轮胎施加到地面的竖直扭矩“w”更大,因此,由于轮胎变形而产生的受压形变也随之增加。
52.此外,如图2a和图2b所示,由于在完全转弯的情况下从主销轴到轮胎中心部分的力矩臂r1的长度比在零转弯的情况下从主销轴到轮胎中心部分的力矩臂r0的长度更长,竖直力矩也增加,并且使轮胎转向所需的转向力矩(或者也称为主销力矩)也增加。
53.通常,当车辆转弯时,车辆停止期间(此时车辆受静止摩擦系数的影响)用于转向以转弯所需的转向力矩比车辆行驶时(此时车辆受动摩擦系数的影响)用于转向以转弯所需的转向力矩更高,并且需要可以满足转向力矩的更高的转向扭矩。
54.因此,由于转向电机必须产生使轮胎转弯所需的转向扭矩,转向电机的大小也必须增加,这是因为转向电机必须具有能够充分产生车辆停止期间的完全转弯时所需的转向扭矩(此时需要最大的转向扭矩)的能力。
55.考虑到转向电机并不总是需要最大量级的转向扭矩,本发明仅利用由转向电机10产生的转向扭矩提供车辆的转向操纵所需的转向力矩,但是当需要超过可由转向电机产生的极限转向扭矩的转向力矩时(例如,在车辆的停止状态下以最大转向角进行左转弯或右转弯,即在完全转弯状态下),如方程式1所示,利用由设置于轮胎的驱动电机20产生的驱动力来补充不足的转向扭矩。
56.[方程式1]
[0057]
所需转向扭矩=转向扭矩+(电机轴的偏移量
×
驱动力)
[0058]
因此,如图4所示,由驱动电机20产生的驱动力施加在与转向电机10的旋转电机轴间隔开与电机轴的偏移量相对应的距离的位置处,方程式1表示通过“电机轴的偏移量”和“驱动力”的乘积而有助于轮胎转向的转向辅助扭矩。
[0059]
以这种方式,由于通过执行控制以利用驱动电机20的驱动力次要地提供用于轮胎转弯的一部分的所需转向扭矩,可以不增加必须由转向电机10产生的转向扭矩,因此可以降低转向电机重量的增加和成本的增加,并且由于转向电机的体积的减小,可以使轮胎内部区域的安装空间最小化。
[0060]
此外,轮胎驱动控制器500可以确定对其施加第一驱动力(其用于产生引起向由转弯方向识别器200识别出的转弯方向转弯的转向辅助扭矩)的轮胎,并且可以通过控制设置于所确定的轮胎的驱动电机20来产生辅助轮胎转弯的第一驱动力。
[0061]
如图5a和图5b所示,轮胎驱动控制器500可以:作为对其施加第一驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆外侧的前轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将
车辆内侧的前轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
[0062]
相应地,由驱动电机20产生的正(+)驱动力是指使轮胎向前旋转的动力,负(-)驱动力是指使轮胎向后旋转的动力。
[0063]
由于力矩臂的旋转中心一般位于车辆内部,施加于轮胎的正(+)驱动力引起正前束,施加于轮胎的负(-)驱动力引起负前束。
[0064]
相应地,相对于转弯方向的外侧的前轮必须是正前束,而内侧的前轮必须是负前束,以产生用于使轮胎转向转弯方向的转向辅助力矩,驱动控制器可以执行控制以将正(+)驱动力施加到外侧的前轮,并将负(-)驱动力施加到内侧的前轮。
[0065]
相应地,由于轮胎驱动控制器500仅在转向角较大时才利用驱动电机的驱动力来辅助一部分转向扭矩,如在车辆的停止状态下的完全转弯情况一样,车辆必须保持停止状态。
[0066]
相应地,轮胎驱动控制器500可以确定对其施加第二驱动力的轮胎,第二驱动力用于通过抵消施加到轮胎以产生转向辅助扭矩的第一驱动力来保持车辆处于停止状态,并且轮胎驱动控制器500可以通过控制设置于所确定的轮胎的驱动电机20来产生用于使车辆的向前/向后力保持为0的第二驱动力。
[0067]
轮胎驱动控制器500可以:作为对其施加第二驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆内侧的后轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆外侧的后轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
[0068]
相应地,如图5a所示,当处于停止状态的车辆要转向以向左侧转弯时,作为用于产生转向辅助力矩的第一驱动力,正(+)驱动力可以施加到车辆的右前轮,负(-)驱动力可以施加到左前轮;作为用于抵消第一驱动力以使向前/向后力保持为0的第二驱动力,正(+)驱动力可以施加到车辆的左后轮,负(-)驱动力可以施加到右后轮。
[0069]
相应地,如图5b所示,当处于停止状态的车辆要转向以向右侧转弯时,作为用于产生转向辅助力矩的第一驱动力,正(+)驱动力可以施加到车辆的左前轮,负(-)驱动力可以施加到右前轮;作为用于抵消第一驱动力以使向前/向后力保持为0的第二驱动力,正(+)驱动力可以施加到车辆的右后轮,负(-)驱动力可以施加到左后轮。
[0070]
此外,力矩臂的长度根据轮胎要转弯的转向角的大小而不同,当转向电机产生的转向扭矩施加到轮胎转弯时产生的力矩随着力矩臂的长度的改变而不同。
[0071]
相应地,本发明可以进一步包括:力矩臂计算器300,其利用通过操纵手柄的转向角的大小来确定随着轮胎转弯而改变的力矩臂的长度。
[0072]
力矩臂计算器300可以通过利用车辆的规格特征值(其包括主销轴和转向电机的安装位置以及电机轴的偏移量)来预先确定表示转向角和力矩臂的增量关系的数据,并且可以将该数据存储在例如存储器的存储单元中。
[0073]
相应地,当转向角的大小通过操纵转向而增加时,力矩臂计算器可以根据存储在存储器等中的数据来识别与转向角的大小相匹配的力矩臂的长度。
[0074]
此外,本发明可以进一步包括:转向辅助确定器400,其根据转向角的大小确定在车辆停止的状态下在左转方向或右转方向上使轮胎转弯所需的所需转向扭矩的大小,并且当所需转向扭矩大于由转向电机产生的极限转向扭矩时,转向辅助确定器400确定利用由驱动电机产生的驱动力来辅助一部分所需转向扭矩。
[0075]
在车辆停止状态下操纵车辆手柄进行左转或右转时,力矩臂的长度和竖直力矩都可以增大,使得车辆轮胎转弯所需的所需转向扭矩也随之增大。因此,可能需要超过可由转向电机产生的极限转向扭矩的所需转向扭矩。
[0076]
相应地,当所需转向扭矩超过极限转向扭矩时,转向辅助确定器400可以确定可由轮胎驱动控制器500承担的一部分所需转向扭矩。以这种方式,当转向辅助确定器400确定出由驱动电机承担的一部分所需转向扭矩时,可以由轮胎驱动控制器500产生转向辅助扭矩。
[0077]
此外,转向辅助确定器400可以确定在所需转向扭矩中由转向电机10产生的转向扭矩与由驱动电机20产生的转向辅助扭矩的比例。
[0078]
相应地,由驱动电机产生的转向辅助扭矩的比例可以增加,但是由驱动电机的驱动力产生的转向辅助扭矩是次要地产生的,因此驱动电机不承担过大比例的所需转向扭矩。
[0079]
相应地,转向辅助确定器400可以设置为使得由驱动电机产生的转向辅助扭矩承担的比例在使轮胎转弯所需的整个所需转向扭矩的小于10%的范围内。
[0080]
此外,随着转向角的大小增加,转向辅助确定器400可以将停止状态下使轮胎转向右侧或左侧所需的所需转向扭矩的大小与转向角的大小进行匹配,可以将匹配的结果存储在存储器中,并且可以通过利用转向角的大小通过存储器确定所需转向扭矩。
[0081]
此外,通过轮胎驱动控制器将由驱动电机产生的转向扭矩的比例和大小与所需转向扭矩一起存储在存储器中,转向辅助确定器400可以通过仅识别转向角的大小就可以控制由转向电机产生的转向扭矩以及同时由驱动电机产生的转向辅助扭矩。
[0082]
接下来,将参考图6描述根据本发明各个示例性实施方案的用于控制辅助车辆转向的方法。
[0083]
图6是根据本发明各个示例性实施方案的用于控制辅助车辆转向的方法的示意图。
[0084]
参考图6,根据本发明各个示例性实施方案的用于控制辅助车辆转向的方法可以包括:转弯方向识别步骤s200和轮胎驱动控制步骤s500,所述转弯方向识别步骤s200利用通过操纵手柄控制的转向角来识别车辆转向的轮胎的转弯方向;所述轮胎驱动控制步骤s500确定对其施加第一驱动力(其用于产生辅助轮胎转向识别出的转弯方向的转向辅助扭矩)的轮胎以及对其施加第二驱动力(其用于抵消第一驱动力以使车辆的向前/向后力保持为0)的轮胎,并且分别控制设置于各轮胎的驱动电机以产生第一驱动力和第二驱动力。
[0085]
转弯方向识别步骤s200可以包括这样的步骤,基于通过操纵手柄的转向角的改变来识别轮胎的转弯方向是右转弯还是左转弯。
[0086]
以这种方式,根据在转弯方向识别步骤s200中识别出的轮胎的转弯方向,可以在轮胎驱动控制步骤s500中确定施加第一驱动力的轮胎以及施加第二驱动力的轮胎。
[0087]
相应地,本发明可以进一步包括:车辆停止确定步骤s100,其在转弯方向识别步骤s200中识别出转向角的改变之前,通过利用车辆的车轮速度确定车辆是否停止。也就是说,本发明适用于在需要大转向扭矩的停止状态下的转向期间补充转向扭矩,并且首先确定车辆是否停止。
[0088]
此外,轮胎驱动控制步骤s500可以包括这样的步骤,确定对其施加第一驱动力(其
用于产生引起向由转弯方向识别器识别出的转弯方向转弯的转向辅助扭矩)的轮胎,并且通过控制设置于所确定的轮胎的驱动电机来产生辅助轮胎转弯的第一驱动力。
[0089]
轮胎驱动控制步骤s500可以包括这样的步骤,作为对其施加第二驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆内侧的后轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆外侧的后轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
[0090]
相应地,当对外侧的前轮施加正(+)驱动力时,外侧的前轮正前束,当对内侧的前轮施加负(-)驱动力时,内侧的前轮负前束,从而可以产生使轮胎在轮胎要转向的方向上转弯的转向辅助扭矩。
[0091]
此外,轮胎驱动控制步骤s500可以包括这样的步骤,确定对其施加第二驱动力(其用于抵消施加到轮胎以产生转向辅助扭矩的第一驱动力并使车辆保持停止状态)以使得车辆即使在轮胎转弯时也能保持停止状态的轮胎,并且通过控制设置于所确定的轮胎的驱动电机使车辆的整体向前/向后力保持为0。
[0092]
为了实现这一点,轮胎驱动控制步骤s500可以包括这样的步骤,作为对其施加第二驱动力的轮胎,以轮胎转向的转弯方向为基准,将车辆内侧的后轮确定为对其施加正(+)驱动力的轮胎,将车辆外侧的后轮确定为对其施加负(-)驱动力的轮胎。
[0093]
相应地,如图5a和图5b所示,在车辆的停止状态下,由于施加到轮胎以产生转向辅助扭矩的驱动力是在相反的方向上施加在同一侧的前轮和后轮上的驱动力,通过该驱动力,施加到车辆整体的向前/向后力可以保持为0,从而可以在车辆转向期间保持车辆的停止状态。
[0094]
此外,本发明可以进一步包括:力矩臂计算步骤s300,其在转弯方向识别步骤s200之后,通过利用转向角的大小确定当轮胎转弯时改变的力矩臂的长度。
[0095]
力矩臂计算步骤s300可以包括这样的步骤,通过利用车辆的规格特征值(其包括主销轴和转向电机的安装位置以及电机轴的偏移量)来预先确定表示转向角和力矩臂的增量关系的数据,将该数据存储在例如存储器的存储单元中,并且根据存储在存储器等中的数据来确定并识别与转向角的大小相匹配的力矩臂的长度。
[0096]
此外,本发明可以进一步包括:转向辅助确定步骤s400,根据转向角的大小确定在车辆停止的状态下在左转方向或右转方向上使轮胎转弯所需的所需转向扭矩的大小,并且当所需转向扭矩大于由转向电机产生的极限转向扭矩时,确定利用由驱动电机产生的驱动力来辅助一部分所需转向扭矩。
[0097]
相应地,转向辅助确定步骤s400可以包括这样的步骤,当所需转向扭矩超过极限转向扭矩时,确定可由轮胎驱动控制步骤s500承担的一部分所需转向扭矩。
[0098]
以这种方式,当在转向辅助确定步骤s400中确定出由驱动电机承担的一部分所需转向扭矩时,可以在轮胎驱动控制步骤s500中产生转向辅助扭矩。
[0099]
此外,转向辅助确定器s400可以包括这样的步骤,确定在所需转向扭矩中由转向电机产生的转向扭矩与由驱动电机产生的转向辅助扭矩的比例。
[0100]
此外,转向辅助确定步骤s400可以包括这样的步骤,随着转向角的大小增加,将停止状态下使轮胎转向右侧或左侧所需的所需转向扭矩的大小与转向角的大小进行匹配,将匹配的结果存储在存储器中,并且通过利用转向角的大小通过存储器确定所需转向扭矩。
[0101]
此外,转向辅助确定步骤s400可以包括这样的步骤,通过轮胎驱动控制器将由驱
动电机产生的转向扭矩的比例和大小与所需转向扭矩一起存储在存储器中,从而通过仅识别转向角的大小就可以控制由转向电机产生的转向扭矩以及同时由驱动电机产生的转向辅助扭矩。
[0102]
本发明可以控制为使得可以由驱动电机的驱动力补充并提供用于使轮胎转弯的一部分所需转向扭矩,从而可以不增加必须由转向电机产生的转向扭矩,从而可以减少转向电机的重量增加和成本增加。
[0103]
此外,本发明可以利用转向电机通过与驱动电机的配合而产生的极限转向扭矩的转向扭矩来使轮胎转弯,使得转向电机的重量和体积的增加可以最小化,从而在设计轮胎内部区域的封装时可以有余量。
[0104]
此外,本发明可以提供可直接或间接识别的各种效果。
[0105]
上面的描述是本发明的技术精神的简单示例,并且本发明的各种示例性实施方案所涉及的本领域技术人员可以在不脱离本发明的基本特征的情况下对本发明进行各种校正和修改。
[0106]
此外,涉及控制设备的术语如“控制器”、“控制单元”、“控制设备”或“控制模块”等指的是包括存储器和处理器的硬件设备,所述处理器配置为执行被解释为算法结构的一个或更多个步骤。存储器存储算法步骤,处理器执行算法步骤以执行根据本发明的各种示例性实施方案的方法的一个或更多个过程。根据本发明的示例性实施方案的控制设备可以通过非易失性存储器和处理器来实现,所述非易失性存储器配置为存储用于控制车辆的各个组件的操作的算法或关于用于执行所述算法的软件命令的数据,所述处理器配置为利用存储在存储器中的数据来执行上述操作。存储器和处理器可以为单独的芯片。或者,存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或更多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和运算电路,可以根据从存储器提供的程序处理数据,并且可以根据处理结果生成控制信号。
[0107]
控制设备可以是由预定程序操作的至少一个微处理器,所述预定程序可以包括用于执行在本发明的上述各种示例性实施方案中公开的方法的一系列命令。
[0108]
上述发明还可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储随后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(hdd)、固态硬盘(ssd)、硅盘驱动器(sdd)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘、光学数据存储设备等和作为载波的实现(例如,通过互联网传输)。
[0109]
在本发明的各个示例性实施方案中,上述的每个步骤可以由控制设备执行,并且控制设备可以由多个控制设备或集成的单个控制设备配置。
[0110]
在本发明的各个示例性实施方案中,控制设备可以以硬件或软件的形式实现,或者可以以硬件和软件的组合实现。
[0111]
为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背部”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧的”、“外侧的”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。将进一步理解的是,术语“连接”或其派生词指代直接连接和间接连接。
[0112]
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不旨在成为穷举的,或者将本发明限制为所公开的精确形式,显然,根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。
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