[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

说明书

本发明公开了一种车辆同步转向的期望转向曲线确定方法，包括：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所述转向曲线为上边界，所述最小转向效率所对应的所述转向曲线为下边界，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。本发明实现了车辆精准的同步转向，保证了方向盘与转向轮转角的一致性，提高了转向安全性与工作的精确性。

技术领域

本发明属于全液压转向车辆的转向控制领域，具体是涉及了一种车辆同步转向的期望转向曲线确定方法、控制方法及系统。

背景技术

随着时代的进步，工程机械、农业机械和军事车辆等全液压同步转向的应用领域越来越广泛，应用环境也更加复杂多样。人们对于全液压同步转向车辆的要求已经从功能性要求过渡到高效，安全，精确等要求。对转向控制能力要求也随之增加。

传统全液压转向车辆由于液压转向泵的制造或安装误差以及使用过程中的磨损等因素会使液压转向泵“失精”，即液压转向泵不能按既定的排量排出油液，这将会造成转向轮转角与方向盘转角不一致。例如，普通的液压转向系统在转向轮的转向角度已经转到最大值时，由于泄漏的存在，方向盘仍然可以向转向一侧滑移一段距离，而当回到直线行走时，方向盘的转角相对前一次直线行走就发生了一定的偏转，无法做到方向盘和车轮转向同步。所以，驾驶员在驾驶过程中要不断调整方向盘来保证既定的方向，驾驶员方向感差、驾驶难度与劳动强度大、同时安全性也大大降低。

全液压转向系统在车辆上的应用如此广泛，其转向安全性无疑是工程车辆，军事车辆和农业机械车辆等安装全液压转向系统的车辆行业最关注的问题之一，而对安全性起决定性作用的影响因素是系统转向的精准性和可靠性，因此，要提高此类车辆主动安全技术应该首要考虑其转向的精确性与可靠性方面的研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种车辆同步转向的期望转向曲线的确定方法，为全液压转向车辆等提供确定期望转向曲线的参考，确保期望转向曲线的可跟踪性，使车轮与方向盘可以做到同步转向，从而提高安全性与驾驶员的方向感。

本发明提出一种车辆同步转向的期望转向曲线的确定方法，包括：

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所述转向曲线为上边界，所述最小转向效率所对应的所述转向曲线为下边界，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。

在本发明的一个实施例中，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；

确定所述转向效率，所述转向效率通过以下公式确定：

其中，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；

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。

在本发明的一个实施例中，所述油液泄露量通过以下公式确定：

其中，Q_L表示油液泄露量，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。

在本发明的一个实施例中，所述油液补偿量Q_V通过以下公式确定：