[发明专利]在沿弯道行驶时控制具有可变刚度和转向式后轮的道路车辆的方法

说明书

一种在沿弯道行驶时控制具有可变刚度和转向式后轮(3)的道路车辆(1)的方法。该方法包括以下步骤：确定道路车辆(1)的实际姿态角(β)；设定期望姿态角(β_TGT)；确定道路车辆(1)的实际横摆角速度(dψ/dt)；设定期望横摆角速度(dψ/dt_TGT)；以及根据实际姿态角(β)与期望姿态角(β_TGT)之间的差值(ε_β)以及实际横摆角速度(dψ/dt)与期望横摆角速度(dψ/dt_TGT)之间的差值(ε_ψ)以同时且协调的方式改变后轮(3)的转向角(α)和四个车轮(2、3)与车架(12)的连接部的刚度分布。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2020年2月12日提交的意大利专利申请第102020000002746号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种在沿弯道行驶时控制具有可变侧倾刚度和转向式后轮的道路车辆的方法。

背景技术

尽管没有多少主要以只允许将“固定的”转向角赋予后轮的被动机械系统为基础的可用模型，但四轮转向车辆(也被称为4WS车辆)已经由汽车工业生产了多年。在这些被动机械系统中，后轮耦合至前轮，以在前轮进行转向时将固定的转向角赋予后轮。

设有通过电子控制单元控制的(电动或液压型)主动致动器的更现代的动力系统能够通过将可在预定范围内变化的转向角赋予后轮来控制后轮的转向。

当在高速下(例如，超过60km/h)沿弯道行驶时，后轮的转向增加了车辆的稳定性，特别是接近抓地力损失；为了提高车辆在其沿弯道高速行驶时的稳定性，使后轮同相地转向(即，在与前轮相同的转向方向上，这意味着在前轮向右转向时后轮也向右转向)，以减小横摆角，从而使车辆更容易控制。换言之，后轮的同相转向抵抗了在沿弯道行驶时趋使车辆的后部打滑的离心力，从而使车辆的后部适应理想轨迹，从而增加稳定性和有效性。在这种情况下，使后轮以通常小于1-2°并以前轮的转向角为基础的转向角进行转向。

在低速(例如，最高60km/h)操纵的情况下，后轮的转向会显著减小转向半径，特别地，为了提高低速时车辆的操纵性，基于前轮的转向角使后轮以3-5°的最大转向角反相地转向(即，相对于前轮的转向在相反的方向上，这意味着在前轮向右转向时后轮向左转向，并且反过来也是一样)。

专利申请EP3153382A1描述了一种在沿弯道行驶时控制具有转向式后轮的道路车辆的方法；该控制方法包括以下步骤：确定道路车辆的实际姿态角；确定期望姿态角；并且根据实际姿态角与期望姿态角之间的差值来改变后轮的转向角。

文章“主动式悬架和后轮转向控制系统对车辆横向稳定性的综合影响”(Liang Wu等人所著，“IBEC 2003”和SAE会议技术论文系列2002-01-20第48期，第1卷，2017年3月28日，XP055738637，US ISSN：0148-7191，DOI：10.4271/2017-01-0257)描述了一种在沿弯道行驶时控制具有可变刚度和转向式后轮的道路车辆的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在沿弯道行驶时控制具有可变刚度和转向式后轮的道路车辆的方法，该控制方法在不会使车辆不稳定的情况下使道路车辆沿弯道行驶时的性能最大化，同时实施起来容易且经济。

根据本发明，提供了一种在沿弯道行驶时控制具有可变侧倾刚度和转向式后轮的道路车辆的方法；该道路车辆包括：车架、四个车轮、被设计为改变四个车轮与车架的连接部的刚度分布的至少一个第一致动器以及被设计为改变后轮的转向角的至少一个第二致动器；该控制方法包括以下步骤：

确定道路车辆的实际姿态角；

设定期望姿态角；

确定道路车辆的实际横摆角速度；