一种线控四轮独立转向系统容错控制系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108749919A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810340702.2(22)申请日2018.04.17(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人赵万忠衡波王春燕徐灿陈青云李剑垒(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人杨晓玲(51)Int.Cl.B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称一种线控四轮独立转向系统容错控制系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种线控四轮独立转向系统容错控制系统及其控制方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1)数据采集处理模块实时采集驾驶员转向意图信息和车辆状态信息；步骤2)车轮转角计算模块计算四轮转向模式下的各车轮转角；步骤3)根据步骤1)所采集到的信息及步骤2)所提供的数据，转向模式判别模块判断需要采用的转向模式为四轮独立转向模式、过渡模式I、前轮转向模式、过渡模式II、后轮转向模式中的一种，然后计算各车轮转角；步骤4)根据步骤3)得到的各车轮转角传递到转向执行模块执行。本发明所达到的有益效果：本方法可以有效解决线控转向系统可靠性较差的问题，提高线控转向系统的工作稳定性和汽车行驶的安全性。CN108749919ACN108749919A权利要求书1/4页1.一种线控四轮独立转向系统容错控制系统，其特征是，包括数据采集处理模块、转向模式判别模块、车轮转角计算模块和转向执行模块；所述数据采集处理模块分别与转向模式判别模块、车轮转角计算模块相连；所述车轮转角计算模块分别与数据采集处理模块、转向模式判别模块、转向执行模块相连；所述数据采集处理模块通过传感器实时采集驾驶员转向意图信息和汽车状态参数信息，包括方向盘转角δsw、纵向车速Vx、侧向车速Vy、横摆角速度wr和四个车轮实际转角。2.一种基于权利要求1所述的线控四轮独立转向系统容错控制系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1)数据采集处理模块实时采集驾驶员转向意图信息和车辆状态信息；并对驾驶员转向意图信息和车辆状态信息进行初步处理；步骤2)根据步骤1)所采集到的数据，车轮转角计算模块计算四轮转向模式下的各车轮转角；步骤3)根据步骤1)所采集到的信息及步骤2)所提供的数据，转向模式判别模块判断需要采用的转向模式为四轮独立转向模式、过渡模式I、前轮转向模式、过渡模式II、后轮转向模式中的一种，然后计算各车轮转角；步骤4)根据步骤3)得到的各车轮转角传递到转向执行模块执行。3.根据权利要求2所述的一种线控四轮独立转向系统容错控制方法，其特征是，所述步骤3)中，转向模式判别模块根据实时采集处理的四个车轮实际转角、车轮转角计算模块所得到的转角和转角误差阀值信息，将转向模式调整为四轮独立转向模式、过渡模式I、前轮转向模式、过渡模式II、后轮转向模式中的一种；所述过渡模式I为前轮转向模式的前奏部分、过渡模式II为后轮转向模式的前奏部分，用于防止在模式转换过程中汽车的横摆角速度发生突变，保持汽车转向平稳。4.根据权利要求3所述的一种线控四轮独立转向系统容错控制方法，其特征是，后轮失控时进入所述过渡模式I中，此时后轮以设定速度回正到原点，前轮转角由两部分构成：第一部分由方向盘与前轮之间传动比计算而得，第二部分为为保证汽车横摆角速度在过渡过程中不突变，前轮随后轮以相同速度转动相同转角，直至后轮回正到原点，过渡模式I结束，目标转向模式转为完全前轮转向模式；前轮失控时即进入过渡模式II中，此时前轮以一定速度回正到原点，后轮转角由两部分构成：第一部分由方向盘与后轮之间传动比计算而得，第二部分为为保证汽车横摆角速度在过渡过程中不突变，后轮随前轮以相同速度转动相同转角，直至前轮回正到原点，过渡模式II结束，目标转向模式转为完全后轮转向模式。5.根据权利要求2所述的一种线控四轮独立转向系统容错控制方法，其特征是，所述将汽车的转向模式的具体判别步骤如下:i)初始状态下正常行驶时汽车转向模式保持在四轮独立转向模式；ii)若左后轮或右后轮实际转角与计算所得转角之差超过阀值，则目标转向模式为过渡模式I；当过渡模式I中后轮自动回正至原点时，则转向模式转为前轮转向模式；保存汽车转向模式为前轮转向模式，之后所有转向操作都以前轮转向模式计算车轮转角，直至不能正常转向的车轮修复，对存储转向模式判别模块信息的ECU进行复位，转向模式计算模块再优先2CN108749919A权利要求书2/4页计算四轮转向模式下的转角；iii)若左前轮或右前轮实际转角与计算所得转角之