[发明专利]车辆同步转向的期望转向曲线确定方法、控制方法及系统

权利要求书

1.一种车辆同步转向的期望转向曲线确定方法，其特征在于，包括：

根据油液泄露量和油液补偿量确定全液压转向同步系统的转向效率的最大转向效率和最小转向效率；

分别绘制出所述最大转向效率和所述最小转向效率对应的转向曲线；

以所述最大转向效率所对应的转向曲线为上边界，所述最小转向效率所对应的转向曲线为下边界，构成所述期望转向曲线的可行域，其余区域为不可行域，其中所述可行域内的任意转向曲线均可作为所述期望转向曲线；

其中，确定所述最大转向效率和所述最小转向效率的步骤包括：

确定油液泄露量和油液补偿量，所述油液泄露量通过公式确定，所述油液补偿量Q_V通过公式确定；

确定所述最大转向效率和所述最小转向效率，所述最大转向效率和所述最小转向效率通过以下公式确定：

其中，Q_L表示油液泄露量，Q_V表示油液补偿量，η表示所述转向效率，为方向盘转速，ρ为液压油密度，C_t为油缸外泄露系数，V为油缸进回油腔总体积，β_e为体积弹性模量；r为全液压转向器壳体内壁半径，h为阀套与壳体之间缝隙高度，P_L为转向油缸负载压力，l为缝隙的宽度，μ为油液黏度；C_d为阀口流量系数，ω为补偿伺服阀开口梯度，x_v为补偿伺服阀阀芯位移，P_s液压泵流入伺服阀支路压力，q表示全液压转向器理论弧度排量；表示转向油缸负载压力的变化率；

当所述油液泄露量最小，所述油液补偿量最大时，所述转向效率为所述最大转向效率，当所述油液泄露量最大，所述油液补偿量最小时，所述转向效率为所述最小转向效率。

2.一种车辆同步转向的控制方法，其特征在于，包括：

通过方向盘转角传感器采集方向盘转角，并且在权利要求1确定的期望转向曲线可行域内选择一条期望转向曲线；

通过将所述方向盘转角带入选择的所述期望转向曲线以得到期望后轮转角量，并通过后轮转角传感器采集实际后轮转角量，并获取实际后轮角速度；

通过模糊控制，将所述实际后轮转角量及实际后轮角速度融合到滑模趋近律函数中，建立二者与第一增益和第二增益之间的模糊关系；

将所述实际后轮转角量和所述实际后轮角速度作为模糊规则的输入，控制所述第一增益和所述第二增益为所述模糊规则的输出，构建模糊控制系统，构建所述模糊控制系统的步骤包括：

制定所述模糊规则，并确定所述模糊规则的输入所述实际后轮转角量和所述实际后轮角速度与所述第一增益和第二增益之间的关系式；

确定所述模糊规则的表达形式，并将输入模糊子集和输出模糊子集划分区域，并建立输入、输出系统的隶属函数；

对所述模糊控制系统采用重心法反模糊化，以获取模糊滑模控制器，并利用所述模糊滑模控制器对所述实际后轮转角量进行对比分析，控制补偿电磁阀进行补液工作，使所述实际后轮转角量与所述期望后轮转角的误差在合理的范围内。

3.根据权利要求2所述的一种车辆同步转向的控制方法，其特征在于，所述第一增益和所述第二增益为幂次项趋近律增益。

4.根据权利要求2所述的一种车辆同步转向的控制方法，其特征在于，所述模糊规则的制定包括：

当所述实际后轮转角量绝对值较大时，当所述第一增益取正大值，所述第二增益取负大值；随着所述实际后轮转角量绝对值减小，所述第一增益逐渐减小直至适中，所述第二增益逐渐正向增大；

当所述实际后轮转角量绝对值较小时，所述第二增益取正大值；

当所述实际后轮角速度绝对值越大，所述第一增益取值越大，所述实际后轮角速度绝对值越小，所述第二增益取值越大。

5.根据权利要求2所述的一种车辆同步转向的控制方法，其特征在于，将输入模糊子集和所述输出模糊子集划分区域，所述区域包括负大区域、负中区域、负小区域、零区域、正小区域、正中区域和正大区域。

6.一种车辆同步转向的控制系统，其特征在于，应用了如权利要求2所述的车辆同步转向的控制方法，包括：

方向盘转角传感器，设置在方向盘的传动轴上，所述方向盘转角传感器与所述方向盘同步转动，用于采集所述方向盘的转角数据，所述转角数据包括方向盘转角；

后轮转角传感器，设置在转向油缸工作腔内的活塞杆上，用于采集实际后轮转角数据，所述实际后轮转角数据包括实际后轮转角量和实际后轮角速度；

模糊滑模控制器，连接所述方向盘转角传感器和所述后轮转角传感器，用于根据所述实际后轮转角量和期望转向曲线，控制补偿电磁阀进行补液工作，使所述实际后轮转角量与所述期望后轮转角的误差在合理的范围内，以实现全液压同步转向。