差动转向控制方法及两级转向系统与流程

所属的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图9来描述根据本技术的这种实施方式的电子设备300。图9显示的电子设备300仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图9所示，电子设备300以通用计算设备的形式表现。电子设备300的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元310、上述至少一个存储单元320、连接不同系统组件(包括存储单元320和处理单元310)的总线330。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元310执行，使得所述处理单元310执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。存储单元320可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)321和/或高速缓存存储单元322，还可以进一步包括只读存储单元(rom)323。存储单元320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块325的程序/实用工具324，这样的程序模块325包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线330可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备300也可以与一个或多个外部设备400(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备300交互的设备通信，和/或与使得该电子设备300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口350进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器360通过总线330与电子设备300的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本技术及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

背景技术：

1、差动转向主要通过控制车轮的速度差异实现转向，具有较好的控制精度，能够更精确地控制车辆转弯半径和转向角。

2、目前，差动转向的控制方法较为复杂繁琐，转向精确度较低，不利于快速精准地完成差动转向工作。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供了差动转向控制方法及两级转向系统，通过标定的方式得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的关系，根据上述关系，基于后轮轮速和方向盘转角，对车轮扭矩进行分配，以实现差动转向，具有简单可靠的优点。

2、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。

3、根据本技术实施例的第一方面，提供了差动转向控制方法，包括：

4、获取后轮轮速和方向盘转角，所述后轮轮速为左后轮和右后轮的平均轮速；

5、以后轮轮速和方向盘转角为输入变量，将实际横摆角速度等于目标横摆角速度作为控制目标，对车轮扭矩进行标定，得到车轮扭矩标定值；

6、根据后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩标定值，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系；

7、基于后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系，根据当前的后轮轮速和方向盘转角，对车轮扭矩进行控制，进行差动转向。

8、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述目标横摆角速度通过方向盘转角、后轮轮速和前后轴轴距得到。

9、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述目标横摆角速度通过方向盘转角、后轮轮速和前后轴轴距得到，包括：

10、获取前后轴轴距；

11、根据方向盘转角，得到目标车轮转角；

12、根据目标车轮转角、后轮轮速和前后轴轴距，得到目标横摆角速度。

13、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述根据后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩标定值，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系，包括：

14、通过插值法对后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩标定值进行拟合，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的关系曲线；

15、根据后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的关系曲线，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系。

16、在本技术的一些实施例中，以后轮轮速和方向盘转角为输入变量，将实际横摆角速度符合目标角速度作为控制目标，通过标定的方式，得到车轮扭矩标定值，据此得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系，基于上述目标关系，根据后轮轮速和方向盘转角，对车轮扭矩进行控制，快速准确完成差动转向工作。

17、根据本技术实施例的第二方面，提供了两级转向系统，包括一级转向系统和二级转向系统，所述二级转向系统在一级转向系统失效时工作，所述二级转向系统通过上述差动转向控制方法完成转向工作。

18、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述二级转向系统在一级转向系统失效时工作，包括：

19、获取车轮转角实际值、车轮转角目标值和车轮转角预设差值，所述车轮转角实际值为左前轮和右前轮的转角平均值；

20、根据车轮转角实际值和车轮转角目标值，得到车轮转角差值；

21、比较车轮转角差值和车轮转角预设差值，判断一级转向系统是否失效。

22、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述比较车轮转角差值和车轮转角预设差值，判断一级转向系统是否失效，包括：

23、车轮转角差值小于或等于车轮转角预设差值，一级转向系统不失效；

24、车轮转角差值大于车轮转角预设差值，一级转向系统失效。

25、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述一级转向系统包括：

26、动力源总成，安装在电动汽车的车架上；

27、传动总成，将动力源总成的动力传递给执行总成；

28、执行总成，包括转向上臂和转向下臂，所述转向上臂连接所述电动汽车的传动总成，所述转向下臂连接所述电动汽车的行走系统，所述转向上臂和转向下臂可拆卸连接并且在转向径向传递扭矩。

29、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述转向上臂和转向下臂通过导向筒导向杆结构进行可拆卸连接，所述导向筒导向杆结构包括导向筒和容置于导向筒内的导向杆，所述导向筒设在转向上臂上，所述导向杆设在转向下臂上或所述导向筒设在转向下臂上，所述导向杆设在转向上臂上。

30、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述导向筒和导向杆之间设有滑动轴承。

31、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述执行总成还包括：

32、减震装置，设在所述转向上臂和转向下臂之间。

33、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述动力源总成包括转向电机和换向器，所述转向电机通过所述换向器与所述传动总成传动连接，以使所述转向电机的输出轴方向与转向轴向相垂直。

34、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述换向器为涡轮蜗杆结构或锥齿轮传动结构。

35、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述动力源总成还包括转向控制器，所述转向电机与所述转向控制器组成至少两条转向驱动回路。

36、根据本技术实施例的第三方面，提供了角模块，所述角模块包括上述两级转向系统。

37、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述角模块还包括轮毂电机，所述轮毂电机布置在车轮内，轮毂电机转子与车轮轮毂固连，驾驶员踩下加速踏板时，轮毂电机转子转动，驱动车轮旋转。

38、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述角模块还包括制动盘和制动卡钳，制动盘与轮毂电机转子固定连接，当驾驶员踩下制动踏板时，制动卡钳夹紧制动盘，实现减速制动功能。

39、根据本技术实施例的第四方面，提供了差动转向控制装置，包括：

40、获取单元，获取后轮轮速和方向盘转角，所述后轮轮速为左后轮和右后轮的平均轮速；

41、第一得到单元，以后轮轮速和方向盘转角为输入变量，将实际横摆角速度等于目标横摆角速度作为控制目标，对车轮扭矩进行标定，得到车轮扭矩标定值；

42、第二得到单元，根据后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩标定值，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系；

43、控制单元，基于后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系，根据当前的后轮轮速和方向盘转角，对车轮扭矩进行控制，进行差动转向。

44、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取单元包括：

45、第三得到单元，通过方向盘转角、后轮轮速和前后轴轴距得到目标横摆角速度。

46、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第三得到单元，包括：

47、第一获取单元，获取前后轴轴距；

48、第四得到单元，根据方向盘转角，得到目标车轮转角；

49、第五得到单元，根据目标车轮转角、后轮轮速和前后轴轴距，得到目标横摆角速度。

50、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第二得到单元，包括：

51、第六得到单元，通过插值法对后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩标定值进行拟合，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的关系曲线；

52、第七得到单元，根据后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的关系曲线，得到后轮轮速、方向盘转角和车轮扭矩的目标关系。

53、根据本技术实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实现上述第一方面任一实施例所述的方法。

54、根据本技术实施例的第六方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，当所述可执行指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述第一方面任一实施例所述的方法。

55、上述第二方面至第六方面各个实施例的有益效果，可以参考上述第一方面及第一方面各个实施例的有益效果，这里不再赘述。

56、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。