[發(fā)明專利]一種車輪轉(zhuǎn)向控制方法及車輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910369047.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN110027619A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州阿博思新能源汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): B62D15/02
• 分類號(hào): B62D15/02
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

本發(fā)明公開一種車輪轉(zhuǎn)向控制方法，獲取兩個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的主動(dòng)內(nèi)切圓，以主動(dòng)內(nèi)切圓的圓心為圓心，獲取兩個(gè)從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的從動(dòng)內(nèi)切圓；利用兩個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的間距、以及主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪和從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的間距，根據(jù)主動(dòng)內(nèi)切圓和所述從動(dòng)內(nèi)切圓的對(duì)應(yīng)幾何關(guān)系計(jì)算從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角，計(jì)算得到的結(jié)果，向從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向命令，兩個(gè)從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪按相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同的轉(zhuǎn)角；兩個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一圓周上，兩個(gè)從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一圓周上，根據(jù)主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角確定從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角，利用主動(dòng)內(nèi)切圓與從動(dòng)內(nèi)切圓進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換計(jì)算，保證從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪與主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，車輛始終圍繞同一圓心轉(zhuǎn)向。車輪在逆向轉(zhuǎn)向模式下轉(zhuǎn)向保持轉(zhuǎn)向同步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種車輪轉(zhuǎn)向控制方法。此外，本發(fā)明還涉及一種車輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車輛在轉(zhuǎn)彎過程中，位于內(nèi)側(cè)的車輪運(yùn)動(dòng)的路程短，位于外側(cè)的車輪運(yùn)動(dòng)路程長(zhǎng)，造成內(nèi)側(cè)與外側(cè)車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，傳統(tǒng)的車輛大部分通過發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，通過傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到各個(gè)車輪。

傳統(tǒng)的車輛通常僅有前輪用于轉(zhuǎn)向，方向盤同步控制兩個(gè)前輪的轉(zhuǎn)角，使兩個(gè)車輪保持相同的角度，由于存在轉(zhuǎn)速差，目前大部分車輛均采用差速器解決轉(zhuǎn)速差問題，差速器通過傳動(dòng)軸連接兩側(cè)的車輪，差速器為硬件設(shè)備，其作用至關(guān)重要，增加了制造成本。

輪轂電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的車輪無需使用差速器，每個(gè)輪轂電機(jī)改變自身的轉(zhuǎn)速滿足轉(zhuǎn)速差。如何調(diào)節(jié)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的轉(zhuǎn)向角度，是目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種車輪轉(zhuǎn)向控制方法，調(diào)節(jié)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的轉(zhuǎn)向角度，使四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向同步，具體方案如下：

一種車輪轉(zhuǎn)向控制方法，包括：

獲取兩個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的主動(dòng)內(nèi)切圓，其中，兩個(gè)所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪為位于同側(cè)的、按相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同角度的轉(zhuǎn)向輪；

以所述主動(dòng)內(nèi)切圓的圓心為圓心，得到兩個(gè)所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的從動(dòng)內(nèi)切圓；

利用所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角、兩個(gè)所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的間距L2、以及所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪和所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的間距L1，根據(jù)主動(dòng)內(nèi)切圓和所述從動(dòng)內(nèi)切圓的對(duì)應(yīng)幾何關(guān)系計(jì)算所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角；

向所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向命令，使兩個(gè)所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪按相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同的轉(zhuǎn)角。

可選地，還包括：在計(jì)算所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角之前，檢測(cè)是否存在所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角和所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角之間的角度對(duì)照表；若有，則根據(jù)所述角度對(duì)照表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提取所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角；向所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向命令，使兩個(gè)所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪按相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同的轉(zhuǎn)角；

所述角度對(duì)照表根據(jù)所述主動(dòng)內(nèi)切圓和所述從動(dòng)內(nèi)切圓之間的幾何關(guān)系計(jì)算得到。

可選地，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪為內(nèi)側(cè)的車輪時(shí)，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角按以下公式計(jì)算：

α＝arctan L_2/(2L_1+L_2cotβ)

其中：L1為內(nèi)側(cè)車輛與外側(cè)車輪之間的間距；L2為兩個(gè)內(nèi)側(cè)車輛或兩個(gè)外側(cè)車輛之間的間距；α為外側(cè)車輪轉(zhuǎn)角；β為內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)角。

可選地，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向輪為外側(cè)的車輪時(shí)，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角按以下公式計(jì)算：

β＝arctan L_2/(L_2cotα-2L_1)

其中：L1為內(nèi)側(cè)車輪與外側(cè)車輪之間的間距；L2為兩個(gè)內(nèi)側(cè)車輪或兩個(gè)外側(cè)車輪之間的間距；α為外側(cè)車輪轉(zhuǎn)角；β為內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)角。