[发明专利]一种四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于四轮独立转向车辆转向控制领域，具体涉及一种四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法。

背景技术

四轮独立转向车辆在科考、救援、智能交通、多功能物流车、农业特种车辆等领域的应用越来越广泛。四轮独立转向车辆在行驶过程中，需要根据行驶的速度、所处空间状态等调整转向模式，如在狭小的空间，调整成四轮转向可以实现小转向半径转向。另外，四轮独立转向车辆的调头、泊车、变道等均涉及了多种转向模式的切换。

目前，四轮独立转向车辆转向模式切换是在停车情况下完成的，有以下几个不足：(a)模式切换速度缓慢，时间长，操作复杂；(b)车辆静止时车轮转向所需的力矩明显大于车轮滚动中转向所需的力矩，停车切换消耗的能量大；(c)车辆行驶时无法进行转向模式的直接切换，不利于车辆的稳定性及灵活性的提高。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法，来实现在不停车的情况下，车辆的转向模式的直接切换。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供的四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法，用于控制车辆在前轮转向模式、后轮转向模式以及四轮转向模式三种转向模式之间切换，具有这样的特征：转向模式切换是在不停车的情况下完成的，包括以下步骤：

步骤一，在转向模式切换之前，控制系统计算四轮独立转向车辆的转弯半径R；步骤二，控制系统确定转向过渡过程中车辆的参考车轮以及其他三个车轮和参考车轮的关系；步骤三，控制系统计算目标转向模式中参考车轮的目标转向角，并依据步骤二中其他三个车轮和参考车轮的关系，计算出其他三个车轮的目标转向角；步骤四，控制系统控制车轮的转向角同时调整，完成转向模式的切换。

本发明提供的四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法，还可以具有这样的特征：在不同的转向模式切换时，四轮独立转向车辆的车速不高于40Km/h。

本发明提供的四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法，还可以具有这样的特征：在四轮独立转向车辆的转向过渡过程中，定义车辆的方向盘顺时针转向为正向，当方向盘转角大于0时，转向过渡过程中，以右前侧车轮作为参考车轮，当方向盘转角小于0时，转向过渡过程中，以左前侧车轮作为参考车轮。

本发明提供的四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法，还可以具有这样的特征：转换模式切换前，四轮独立转向车辆所处的转向模式中，转弯半径以及车轮的实时转角通过下式计算：

(a)当转向模式为前轮转向模式时：