[发明专利]一种适用于商用车的多轴转向控制系统

说明书

本发明公开了一种适用于商用车的多轴转向控制系统，属于半挂车多轴转向领域；该系统包括后轮转角计算模块、场景监测模块、多模式切换模块和转向执行模块；本发明旨在提高半挂车在转弯时的机动性和安全性，并改善轮胎磨损提高经济性；后轮轮转角计算模块根据传感器测得的前轮转角和内置转角计算公式实时可得拖车轮胎转角，同时场景监测模块利用多传感器监测半挂车的车周环境，并把场景信息发送给多模式切换模块，多模式切换模块根据不同场景的首要考虑因素进行模式切换，并由转向执行模块进行拖车轮胎的转向，从而使得半挂车在转弯时根据不同的车周环境进行不同模式的转向。

技术领域

本发明涉及商用半挂车的多轴转向控制系统，属于半挂车多轴转向领域。

背景技术

随着社会的进步，半挂车公路运输在路面货物运输中占比越来越高，由此带来交通拥堵和轮胎磨损等一系列问题。多轴转向控制系统可提高半挂车的机动性，加强路径跟随能力和行驶安全性，降低轮胎磨损，因此多轴转向控制系统受到日益关注和重视。早在上个世纪，人们就已开始对多轴转向控制系统进行研究，但主要研究都是针对乘用车，对半挂车的多轴转向控制并无太多研究，尤其是半挂车在大转弯时的控制。行驶在公路上的半挂车在进行转弯时，会由于多单元车体、车体较长等原因使得半挂车在转向过程中拖车轨迹与牵引车轨迹差别较大，造成占道较宽，机动性较差，容易发生交通事故，由于拖车轮胎不转向，造成轮胎磨损较为严重，经济性较低。

因此，有必要开发一种适用于商用车的多轴转向控制系统去解决上述问题，从而保证半挂车在转弯过程中的机动性、经济性以及安全性。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于商用车的多轴转向控制系统，通过执行不同转向分配方案，使得半挂车在转向过程中改善轮胎磨损，并提高其机动性，保证其安全性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于商用车的多轴转向控制系统，包括后轮转角计算模块、场景监测模块、多模式切换模块和转向执行模块；

所述的多轴转向控制系统适用于半挂车，包括牵引车单元和拖车单元；

所述的牵引车单元为三轴式，其中前轴为转向轴，称为第一轴，左侧车轮转角δ_1l的范围为-40°≤δ_1l≤45°，右侧车轮转角δ_1r的范围为-45°≤δ_1r≤40°，另外两轴为驱动轴，从前向后依次称为第二轴和第三轴，也可以进行小角度转向,且第一轴、第二轴和第三轴车轮的最大转角比例关系如下：

左侧车轮最大转角比例关系：

δ_1l:δ_2l:δ_3l＝6:1.5:1；

右侧车轮最大转角比例关系：

δ_1r:δ_2r:δ_3r＝6.05:1.55:1；

其中,δ_il(i＝1,2,3)为第i轴左侧车轮转角,δ_ir(i＝1,2,3)为第i轴右侧车轮转角；

所述的牵引车单元可以推广为任意轴数，且所有轴均可用于转向；

所述的拖车单元为三轴式，并且所有轴均可用于转向，从前向后依次称之为第四轴、第五轴和第六轴，第六轴左侧车轮转角δ_6l的范围为-42°≤δ_6l≤47°，第六轴右侧车轮转角δ_6r的范围为-47°≤δ_6r≤42°，且第四轴、第五轴和第六轴车轮的最大转角比例关系如下：

左侧车轮最大转角比例关系：

δ_4l:δ_5l:δ_6l＝1:1.2:1.4；