[發明專利]車輛高速四輪轉向穩定裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201310720765.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103640623B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 黨濤;房彥峰;徐一多
• 申請（專利權）人: 威海廣泰空港設備股份有限公司
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B60K31/00;B62D101/00
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及特種車輛控制技術領域，具體的說是一種用于對車輛高速四輪轉向時，出現甩尾、不穩定等狀態進行控制的車輛高速四輪轉向穩定裝置及其控制方法。?

背景技術

目前，通用的車輛四輪轉向控制方式時，使用前饋型轉向系統，使穩態下車體側偏角接近為零，但其缺陷是增加了瞬態下的側滑速度給駕駛者帶來不安的心理負擔。也有一些新型控制策略，如延遲隨動輪跟隨速度方案，這個方案雖然一定程度上提高了車輛高速行駛的穩定性，但是會減少車輛跟隨輪的靈敏度，當駕駛員大幅度轉彎并緊急變向時，車輛的尾部有瞬時延遲現象，需要駕駛者來修正方向。?

該對比技術的不足是：?

1、上述監測技術有的僅采用角度監測方式，只能根據前后輪角度的差別調整車輛的轉向姿態，無法根據車輛速度對車輛轉向姿態進行準確監測及調整；有的雖引入速度環節對隨動輪跟隨的速度進行延遲調節，但當高速轉彎并緊急變向操作時，車輛姿態不穩，易出現甩尾，轉向過度而難以控制。

2、當出現傳感器故障，或超速行駛時不能有效提醒操作者，易發生事故。?

由于該存在上述不足，使用時對操作者要求高，高速行車四輪轉彎時易出現車輛失穩。?

發明內容

為了克服現有車輛高速四輪轉向穩定性不足的狀況，本發明專利的目的在于提供一種車輛高速四輪轉向穩定裝置及其控制方法，提高車輛四輪轉向時的穩定性，在出現傳感器故障，或超速行駛時有效提醒操作者，預防事故發生。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種車輛高速四輪轉向穩定裝置，其特征在于設有車載PLC控制系統、轉向模式選擇開關、前輪角度傳感器、后輪角度傳感器、CAN協議、調整閥和故障報警裝置，轉向模式選擇開關、前輪角度傳感器、后輪角度傳感器、CAN協議、調整閥和故障報警裝置分別與車載PLC控制系統相連接，所述轉向模式選擇開關包括兩輪轉向、四輪轉向和蟹行轉向三種開關，當轉向模式選擇開關選擇“四輪”、“蟹行”模式時，車載PLC控制系統會自動介入，當轉向模式選擇開關選擇“兩輪轉向”模式時，車載PLC控制系統不介入轉向控制，車載PLC控制系統僅對轉向傳感器的工作狀態，及最高車速進行監控控制，所述前輪角度傳感器安裝在前輪，所述后輪角度傳感器安裝在后輪，用于檢測前后輪的絕對角度和轉向偏差，并使用電磁閥控制轉向液缸對轉向角進行控制，所述CAN協議設置變速箱上，通過ＣＡＮ總線技術從變速箱輸出軸獲取車輛實時車速信號，將上述信號通過電氣連接和ＣＡＮ通訊方式接入到車輛電子控制單元中，并在電子控制單元中對采集到的信號進行整定，值域限定，所述調整閥分別設在前輪和后輪的隨動輪上，通過調整閥輸出，控制隨動輪轉向角度，從而達到最優的控制，若車輛超過最高限制車速，或前輪角度傳感器或后輪角度傳感器出現故障，則系統自動給出報警信號，通過故障報警裝置提示操作者，并進行限速控制，達到防止事故發生的作用。

一種車輛高速四輪轉向穩定控制方法，其特征在于具體步驟如下：?

首先對車輛進行前后輪轉向角A1,A2電氣零位的整定，速度V1,V2,V3的設定，輸出系數K值的設定，角度偏差閾值的設定，當參數設定完成后，即可投入運行；

當車輛進行四輪轉向時，車載PLC控制系統實時通過前輪角度傳感器、后角度傳感器和調整閥檢測車輛速度V，前輪、后輪的轉向輪角度A1與隨動輪角度A2，車速信號V及轉向角度信號A1、A2送入車載PLC控制系統進行轉向控制，傳入車載PLC控制系統中的角度信號首先經過電氣零度的整定，才能匹配該車輛的實際工況，并通過前后角度差值算法，確定主動輪與隨動輪轉向角的差值，車輛變速箱A12輸出軸的轉速能直接代表車輛實時行駛速度，并且在變速箱的CAN協議中可以直接讀出，通過通訊方式傳至車載PLC?A11中，若車輛不支持CAN協議，也可通過加裝速度傳感器或其他方式獲得實時車速，該車速信號不僅作為轉向穩定系統是否介入的判據，并且作為轉向角度控制算法的計算因子，對隨動輪的轉向角度進行控制，當車輛在“四輪轉向”或“蟹行轉向”工況下運行時，其前后輪轉向角差值，及實時車速被監測，當轉向角差值大于系統設定的閥值，且根據實時車速信號V與設定速度V1、V2的關系，系統自動調用模糊推理規則，對應給出不同轉向偏差角，給出隨動輪轉向角度控制信號，通過調整閥Y5、Y6輸出，控制隨動輪轉向角度，從而達到最優的控制，若車輛超過最高限制車速V3，或角度傳感器出現故障，則系統自動給出報警信號，通過H12故障報警裝置提示操作者，并進行限速控制，防止事故的發生；