CN100486853C - 汽车主动转向控制***与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车主动转向的控制***，所述***包括：固定传动比控制单元，具有固定的传动比i_s0，用于根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；车速传感器，用于感测车辆运行速度V；以及可变传动比控制单元，用于根据所述车速传感器感测到的车辆运行速度V提供可变传动比i_s，并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。该控制***能够提高车辆的转弯性能和转弯时的安全性。

Description

汽车主动转向控制***与方法

技术领域

本发明涉及一种汽车控制***，特别是涉及一种汽车主动转向的控制***与方法。

背景技术

对于传统的汽车而言，转向***从方向盘转角到前轮转角的角传动量是固定的，也就是说，在任何情况下，方向盘的转动量与车辆前轮的角转动量之间的比例是固定的。这种传统汽车转向***的缺点是：当车辆在交通繁忙的市区路况或在车库停车时需要很大角度的转动方向盘才可以达到转动要求，这时司机需要大幅度地转动方向盘；而当汽车在高速行驶时，如果方向盘转角过多或者侧向风干扰等影响，会发生转向过多的问题，那么就会发生旋入(spin in)现象，这将直接威胁到汽车行驶的稳定性和安全性。

发明内容

本发明的目的是克服传统汽车转向***中方向盘的转动量与车辆前轮的角转动量之间的比例固定，不能根据车辆运行速度和状况调节该比例的缺点，提供一种能够根据车辆行驶情况改变转向比例的汽车主动转向的控制***及方法。

根据本发明，提供一种汽车主动转向的控制***，所述***包括：固定传动比控制单元，具有固定的传动比i_s0，用于根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；车速传感器，用于感测车辆运行速度V；以及可变传动比控制单元，用于根据所述车速传感器感测到的测量速度提供可变传动比i_s，并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。

根据本发明的另一方面，提供一种汽车主动转向的控制方法，所述方法包括：第一步骤10，利用固定传动比i_s0根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；第二步骤20，获得车辆运行速度V；第三步骤30，根据车辆运行速度V提供可变传动比i_s并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。

本发明提供的车辆主动转向控制***及方法能够根据车速调节转向传动比，进行独立于驾驶员操作之外的转向介入，能够在不同形式工况下合理地、适当地增加或减小车轮转角，具体地讲，在车辆低速运行时，本发明提供的主动转向控制***采用较小的转向控制比，适当增加转向运动，转向更加直接；高速转弯时，控制***采用较大的转向控制比，适当减小转向运动，转向不直接，这样车辆就变得更加稳定和安全。

附图说明

图1为根据本发明的汽车主动转向控制***的框图；

图2为根据本发明的包含线性传动比控制模块的可变传动比控制单元的结构框图；

图3为根据本发明的线性传动比曲线；

图4为根据本发明的包含主动横摆角速度控制模块的可变传动比控制单元的结构框图；

图5为根据本发明的主动横摆角速度控制模块的结构框图；

图6为根据本发明的前馈控制部件的结构框图；

图7为根据本发明的基于车速的车辆稳态横摆角速度增益曲线；

图8为根据本发明优选实施方式的汽车主动转向控制***的结构框图；

图9是根据本发明的汽车主动转向控制方法的流程图；

图10是根据本发明的包含线性传动比控制步骤的汽车主动转向控制方法的流程图；

图11是根据本发明的包含主动传动比控制步骤的汽车主动转向控制方法的流程图；

图12是根据本发明的主动传动比控制步骤的流程图；

图13是根据本发明优选实施方式的汽车主动转向控制***的流程图。

具体实施方式

图1为根据本发明的汽车主动转向的控制***的框图。

图中，本发明提供的汽车主动转向的控制***包括：固定传动比控制单元200，具有固定的传动比，用于根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；车速传感器600，用于感测车辆运行速度V；以及可变传动比控制单元400，用于根据所述车速传感器600感测到的测量速度提供可变传动比i_s，并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。

其中，所述车速传感器600安装在汽车上，其安装方式可以是任何已知的安装方式。

所述固定传动比控制单元200具有固定的传动比i_s0，即方向盘的转角δ_sw与固定的车轮转角δ_d之间的比值δ_sw/δ_d为恒定值i_s0。其中，所述固定传动比控制单元200可以是现有的直接转向***，可以是任何能够根据方向盘转角而不经任何修正直接得到车轮转角的装置。

根据本发明，如图2所示，所述可变传动比控制单元400包括串行连接的线性传动比控制模块410、第一减法器430、第二减法器440、电机位置控制模块420以及加法器450，所述电机位置控制模块420的输出端通过反馈回路与所述第二减法器440连接。所述可变传动比控制单元400具有第一输入端口411、第二输入端口412、第三输入端口413和一个输出端口421，其中，第一输入端口411和第二输入端口412连接在所述的线性传动比控制模块410上，分别用于接收车辆运行速度V和方向盘转角δ_sw；所述的第三输入端口413与所述第一减法器430和所述加法器450连接，用于接收与所述方向盘转角δ_sw对应的固定车轮转角δ_d；所述输出端口421同所述加法器450连接。

所述线性传动比控制模块410用于存储线性传动比数据i_s，该数据如图3所示。图中，当车辆运行速度低于某速度值V₁时，该传动比i_s保持在一个小于固定传动比i_s0的恒定值；当车辆运行速度大于V₁而小于某一较高速度V₃时，该传动比i_s线性增加，在速度V₂时达到固定传动比i_s0；而当车辆运行速度高于某一较高速度V₃时，该传动比i_s保持在一个大于固定传动比i_s0的恒定值。通常情况下，该传动比曲线可以通过大量的实验而获得。

因此，当车辆运行速度V和方向盘转角δ_sw从所述第一输入端口411和第二输入端口412输入到所述线性传动比控制模块410时，根据该线性传动比曲线，在该控制模块410的输出端生成对应的车轮转角参考量

该车轮转角参考量

通过第一减法器430和从第三输入端口413输入的固定车轮转角δ_d相减，得到附加车轮转角参考量δ_cref，该附加车轮转角参考量δ_cref再通过所述电机位置控制模块420形成附加车轮转角δ_c，该附加车轮转角δ_c再通过加法器450和从该加法器450输入的与所述方向盘转角δ_sw对应的固定车轮转角δ_d相加，得到总的车轮转角δ^*。所述电机位置控制模块420与所述第二减法器440之间的反馈回路可以调节输出的附加车轮转角δ_c，使输出的附加车轮转角δ_c更加稳定，从而使从输出端口421输出的总的车轮转角δ^*更加稳定，需要理解的是，经由该反馈回路反馈的所述第二减法器440的信号至少比从来自于第一减法器430的信号晚一个时钟周期，因此***在第一个时钟周期时并没有反馈发生，由于图中所示的控制方式对于本领域技术人员来说是经常采用的方法，因此这里将不再详述。从而，输出的总的车轮转角δ^*就可以通过电机，以及齿轮来控制车轮的转动角度。当然，对于本领域技术人员来说，也可以将受所述电机位置控制模块420控制的电机的输出作为δ_c，并将δ_c反馈到所述第二减法器440。

所述电机位置控制模块420可以是任何能够根据其输入的角度信号控制电机旋转相应的角度，所述电机位置控制模块420可以是单片机，DSP芯片等。

然而，上述的可变传动比控制只能提供线性传动比的控制，对于比较复杂的形势状况来说，该线性传动比控制并不能提供优化的转向控制。

优选情况下，本发明提供的汽车主动转向控制***进一步包括：横摆角速度传感器100，用于感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；和主动横摆角速度控制模块490，用于替代所述线性传动比控制模块410形成可变传动比控制单元400，根据横摆角速度传感器100感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、车速传感器600感测到的车辆运行速度V以及由固定传动比控制单元200得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

如图4所示，所述主动横摆角速度控制模块490有第一输入端口411、第四输入端口414和第五输入端口415，所述第一输入端口411用于接收车辆运行速度V，所述第四输入端口414用于接收由横摆角速度传感器100感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ，所述第五输入端口415用于接收由固定传动比控制单元200得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d。

所述主动横摆角速度控制模块490的结构如图5所示。根据本发明的优选实施方式，所述主动横摆角速度控制模块490包括：前馈控制部件491，用于接收由所述固定传动比控制单元200得到的固定车轮转角δ_d并根据车辆运行速度V将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref；减法器492，用于计算所述参考横摆角速度γ_ref和由所述横摆角速度传感器100感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；以及反馈控制部件493，用于接收所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值计算图3中所示的车轮转角参考量

如图5所示，设所述前馈控制部件491的传递函数为K₁(s)，所述反馈控制部件493的反馈传递函数是K₂(s)，所述参考横摆角速度γ_ref和车轮转角δ_d之间的关系是；

δ_d·K₁(s)＝γ_ref

而则所述车轮转角参考量

可以表示为，

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ref}}^{*}=K_2\left(s\right)\·[\mathrm{\γ}-K_1\left(s\right)\·{\mathrm{\δ}}_d]$

接下来，如图3所示，所获得的车轮转角参考量再通过第一减法器430、电机位置控制模块420、第二减法器440以及加法器450得到总的车轮转角δ^*，然后再通过电机，以及齿轮来控制车轮的转动角度。

图6显示了根据本发明的所述前馈控制部件491的结构示意图。如图所示，所述前馈控制部件491的传递函数K₁(s)由一个基于车辆运行速度V的车辆稳态横摆角速度增益α(V)和一个频带较宽的传递函数K₁₁(s)组成，表示为α(V)·K₁₁(s)。其中，从数学角度来看，α(V)表示实际横摆角速度与车轮转角之间的比值，称为稳态横摆角速度增益，其随速度的增益曲线表示为本领域技术人员所公知的图7此外，为了能够快速计算出所需要的横摆角速度控制目标量，在前馈控制部件491中增加频带较宽的传递函数K₁₁(s)，所谓频带较宽，意思是指该传递函数可以保证***能够较快地达到稳定状态，优选情况下，该传递函数的通式为，

K₁₁(s)＝(K₃₃·s³+K₃₂·s²+K₃₁·s+K₃₀)/(K₂₃·s³+K₂₂·s²+K₂₁·s+K₂₀)

其中，各系数具体的值可以串联校正控制理论，通过计算或仿真得到。

优选情况下，所述反馈控制部件493为串联校正控制器。

优选情况下，本发明提供的主动转向的控制***进一步包括判断单元300，如图8所示。该判断单元300连接在所述减法器492的输出端，用于判断所述减法器492输出的所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值，如果该差值小于一预设值，则利用包含有所述线性传动比控制模块410的可变传动比控制单元400来获得总的车轮转角δ^*，此时该判断单元的输出可以是一个使能信号，使所述线性传动比控制模块410工作；否则利用包含有所述主动横摆角速度控制模块490的可变传动比控制单元400来获得总的车轮转角δ^*，此时该判断单元的输出可以是所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值。为简化起见，图8中省略了显示在图2和图4中的其他加法器、减法器、输入/输出端口以及电机位置控制模块。

所述比较单元300可以利用硬件电路或单片机形成。

根据本发明的另一方面，提供一种汽车主动转向的控制方法，所述方法包括：第一步骤10，利用固定传动比i_s0根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；第二步骤20，获得车辆运行速度V；第三步骤30，根据车辆运行速度V提供可变传动比i_s并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。如图9所示。

其中，可以利用安装在汽车上的车速传感器来测得车速，传感器的安装方式可以是任何已知的安装方式。

根据本发明，如图10所示，所述第三步骤30包括：得到车轮转角参考量步骤31，提供随车辆运行速度V线性变化的可变传动比曲线i_s(这里称为线性传动比曲线i_s)，该曲线如图3所示，利用该与车辆运行速度V相关的线性传动比曲线i_s，根据在第二步骤20获得的车辆运行速度V得到车轮转角参考量

得到附加车轮转角参考量步骤32，将在所述得到车轮转角参考量步骤31获得的车轮转角参考量

减去在第一步骤10获得的固定车轮转角δ_d，从而得到附加车轮转角参考量δ_cref；生成附加车轮转角步骤33，根据在所述得到附加车轮转角参考量步骤32得到的附加车轮转角参考量δ_cref生成附加车轮转角δ_c，并且利用所述附加车轮转角参考量δ_cref与生成的附加车轮转角δ_c的差值来调节生成的δ_c的大小；得到总的车轮转角步骤34，将在第一步骤10得到的固定车轮转角δ_d和在所述生成附加车轮转角步骤33得到的附加车轮转角δ_c相加得到总的车轮转角δ^*。

需要理解的是，由于在设计时δ_c的生成至少要比δ_cref的生成落后一个时钟周期，因此在第一次执行所述生成附加车轮转角步骤33时，所述附加车轮转角参考量δ_cref并不和附加车轮转角δ_c相减，而计算二者差值开始于第二次执行所述生成附加车轮转角步骤33。此外，在所述得到总的车轮转角步骤34得到总的车轮转角δ^*之后，则可以利用该转角δ^*对车轮进行控制。

然而，上述的可变传动比控制只能提供线性传动比控制，对于比较复杂的形势状况来说，该线性传动比控制并不能提供优化的转向控制。

优选情况下，如图11所示，本发明提供的汽车主动转向的控制方法进一步包括第四步骤40和第五步骤50，在第四步骤40，感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；第五步骤50可以替代上述得到车轮转角参考量步骤31，提供随车辆运行速度主动变化的主动传动比i_s(这里称为主动传动比)，根据在第四步骤40感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、车辆运行速度V以及在第一步骤10得到的固定的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

在第四步骤40，可以利用横摆角速度传感器100来感测车辆转弯时的实际横摆角速度γ。

优选情况下，如图12所示，所述第五步骤50包括：在转换步骤51，提供与车辆运行速度V相关的前馈传递函数K₁(s)，接收在第一步骤10得到的固定车轮转角δ_d并根据所述前馈传递函数K₁(s)将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref，所述参考横摆角速度γ_ref和车轮转角δ_d之间的关系是；

δ_d·K₁(s)＝γ_ref

差值步骤52，用于计算在所述转换步骤51得到的所述参考横摆角速度γ_ref和由在第四步骤40感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；以及

计算车轮转角参考量步骤53，用于提供反馈传递函数K₂(s)，接收所述实际横摆角速度γ与所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值和所述传递函数K₂(s)来计算车轮转角参考量

其关系为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ref}}^{*}=K_2\left(s\right)\·[\mathrm{\γ}-K_1\left(s\right)\·{\mathrm{\δ}}_d]$

其中，优选情况下，如图6所示，所述前馈传递函数K₁(s)由一个基于车辆运行速度V的车辆稳态横摆角速度增益α(V)和一个频带较宽的传递函数K₁₁(s)组成，表示为α(V)·K₁₁(s)。从数学角度来看，α(V)表示实际横摆角速度与车轮转角之间的比值，其随速度的增益曲线表示为本领域技术人员所公知的图7此外，为了能够快速计算出所需要的横摆角速度控制目标量，在前馈控制部件491中增加频带较宽的传递函数K₁₁(s)，所谓频带较宽，意思是指该传递函数可以保证***能够较快地达到稳定状态，优选情况下，该传递函数的通式为，

K₁₁(s)＝(K₃₃·s³+K₃₂·s²+K₃₁·s+K₃₀)/(K₂₃·s³+K₂₂·s²+K₂₁·s+K₂₀)

其中，各系数具体的值可以利用串联校正控制理论，通过计算或仿真得到。

所述计算车轮转角参考量步骤53的传递函数K₂(s)可以由串联校正控制器实现。

优选情况下，本发明提供的主动转向的控制方法进一步包括第六步骤60，如图13所示，该第六步骤60位于差值步骤52之后，用于判断所述参考横摆角速度γ_ref和由在第四步骤40感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值的大小，如果该差值小于一预设值，则执行所述得到车轮转角参考量步骤31，即利用线性传动比来计算车轮转角参考量

否则执行所述计算车轮转角参考量步骤53，即利用主动传动比来计算车轮转角参考量

在所述得到车轮转角参考量步骤31或所述计算车轮转角参考量步骤53之后，执行图10中的所述得到附加车轮转角参考量步骤32、生成附加车轮转角步骤33以及得到总的车轮转角步骤34，这里将不再详述。

第六步骤60可以由硬件电路或单片机实现。

需要理解的是，上述的描写以及附图仅仅是用来解释和示例本发明的，而不是来限定本发明的，任何本领域技术人员根据本发明不经过创造性劳动而做出的修改都不脱离本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种汽车主动转向的控制***，所述***包括：固定传动比控制单元(200)、车速传感器(600)以及可变传动比控制单元(400)；固定传动比控制单元(200)具有固定的传动比i_s0，用于根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；车速传感器(600)用于感测车辆运行速度V；可变传动比控制单元(400)用于根据所述车速传感器(600)感测到的车辆运行速度V提供可变传动比i_s，并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。

2.根据权利要求1所示的控制***，其中，所述可变传动比控制单元(400)包括串行连接的线性传动比控制模块(410)、第一减法器(430)、第二减法器(440)、电机位置控制模块(420)以及加法器(450)；所述电机位置控制模块(420)的输出端通过反馈回路与所述第二减法器(440)连接；所述可变传动比控制单元(400)具有第一输入端口(411)、第二输入端口(412)、第三输入端口(413)和一个输出端口(421)；第一输入端口(411)和第二输入端口(412)连接在所述的线性传动比控制模块(410)上，分别用于接收车辆运行速度V和方向盘转角δ_sw；所述的第三输入端口(413)与所述第一减法器(430)和所述加法器(450)连接，用于接收与所述方向盘转角δ_sw对应的固定车轮转角δ_d；所述输出端口(421)同所述加法器(450)连接。

3.根据权利要求2所述的控制***，其中，所述控制***进一步包括横摆角速度传感器(100)和主动横摆角速度控制模块(490)；横摆角速度传感器(100)用于感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；主动横摆角速度控制模块(490)用于替代所述线性传动比控制模块(410)形成可变传动比控制单元(400)，该可变传动比控制单元(400)根据横摆角速度传感器(100)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、车速传感器(600)感测到的车辆运行速度V以及由固定传动比控制单元(200)得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

所述主动横摆角速度控制模块(490)有第一输入端口(411)、第四输入端口(414)以及第五输入端口(415)，所述第一输入端口(411)用于接收车辆运行速度V，所述第四输入端口(414)用于接收由横摆角速度传感器100感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ，所述第五输入端口(415)用于接收由固定传动比控制单元(200)得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d。

4.根据权利要求3所述的控制***，其中，所述主动横摆角速度控制模块(490)包括前馈控制部件(491)、减法器(492)以及反馈控制部件(493)；前馈控制部件(491)用于接收由所述固定传动比控制单元(200)得到的固定车轮转角δ_d并根据车辆运行速度V将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref；减法器(492)用于计算所述参考横摆角速度γ_ref和由所述横摆角速度传感器(100)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；反馈控制部件(493)用于接收所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值计算车轮转角参考量

5.根据权利要求4所述的控制***，其中，所述前馈控制部件(491)具有前馈传递函数K₁(s)，所述参考横摆角速度γ_ref与所述固定车轮转角δ_d之间的关系是δ_d·K₁(s)＝γ_ref，所述前馈传递函数K₁(s)的表达式为K₁(s)＝α(V)·K₁₁(s)，其中α(V)表示实际横摆角速度γ与车轮转角δ_d之间的比值，K₁₁(s)为宽频带的传递函数，传递函数的通式为：

K₁₁(s)＝(K₃₃·s³+K₃₂·s²+K₃₁·s+K₃₀)/(K₂₃·s³+K₂₂·s²+K₂₁·s+K₂₀)。

6.根据权利要求5所述的控制***，其中，所述反馈控制部件(493)具有传递函数K₂(s)，从而车轮转角参考量

的表达式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ref}}^{*}=K_2\left(s\right)\·[\mathrm{\γ}-K_1\left(s\right)\·{\mathrm{\δ}}_d].$

7.根据权利要求6所述的控制***，其中，所述反馈控制部件(493)是串联校正控制器。

8.根据权利要求2所述的控制***，所述控制***进一步包括横摆角速度传感器(100)和主动横摆角速度控制模块(490)；横摆角速度传感器(100)用于感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；主动横摆角速度控制模块(490)形成另一种可变传动比控制单元(400)，该可变传动比控制单元(400)根据横摆角速度传感器(100)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、车速传感器(600)感测到的车辆运行速度V以及由固定传动比控制单元(200)得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

所述主动横摆角速度控制模块(490)有第一输入端口(411)、第四输入端口(414)以及第五输入端口(415)，所述第一输入端口(411)用于接收车辆运行速度V，所述第四输入端口(414)用于接收由横摆角速度传感器(100)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ，所述第五输入端口(415)用于接收由固定传动比控制单元(200)得到的与方向盘转角δ_sw对应的车轮转角δ_d，所述主动横摆角速度控制模块(490)包括前馈控制部件(491)、减法器(492)以及反馈控制部件(493)；前馈控制部件(491)用于接收由所述固定传动比控制单元(200)得到的固定车轮转角δ_d并根据车辆运行速度V将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref；减法器(492)用于计算所述参考横摆角速度γ_ref和由所述横摆角速度传感器(100)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；反馈控制部件(493)用于接收所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值计算车轮转角参考量

其中，所述控制***进一步包括判断单元(300)，该判断单元(300)连接在所述减法器(492)的输出端，用于判断所述减法器(492)输出的所述实际横摆角速度γ和所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值，如果该差值小于一预设值，则利用包含有所述线性传动比控制模块(410)的可变传动比控制单元(400)来获得总的车轮转角δ^*；否则利用包含有所述主动横摆角速度控制模块(490)的可变传动比控制单元(400)来获得总的车轮转角δ^*。

9.一种汽车主动转向的控制方法，该控制方法包括：第一步骤(10)，利用固定传动比i_s0根据方向盘的转角δ_sw得到固定的车轮转角δ_d；第二步骤(20)，获得车辆运行速度V；第三步骤(30)，根据车辆运行速度V提供可变传动比i_s并根据该可变传动比i_s和固定的车轮转角δ_d获得总的车轮转角δ^*。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，所述第三步骤(30)包括：得到车轮转角参考量步骤(31)，即提供随车辆运行速度V线性变化的可变传动比曲线i_s，利用该与车辆运行速度V相关的线性传动比曲线i_s，根据在第二步骤(20)获得的车辆运行速度V得到车轮转角参考量

得到附加车轮转角参考量步骤(32)，即将在所述得到车轮转角参考量步骤(31)获得的车轮转角参考量减去在第一步骤(10)获得的固定车轮转角δ_d，从而得到附加车轮转角参考量δ_cref；生成附加车轮转角步骤(33)，即根据在所述得到附加车轮转角参考量步骤(32)得到的附加车轮转角参考量δ_cref生成附加车轮转角δ_c，并且利用所述附加车轮转角参考量δ_cref与生成的附加车轮转角δ_c的差值来调节生成的δ_c的大小；得到总的车轮转角步骤(34)，即将在第一步骤(10)得到的固定车轮转角δ_d和在所述生成附加车轮转角步骤(33)得到的附加车轮转角δ_c相加得到总的车轮转角δ^*。

11.根据权利要求10所述的控制方法，进一步包括第四步骤(40)和第五步骤(50)，在第四步骤(40)，感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；第五步骤(50)替代所述得到车轮转角参考量步骤(31)，提供随车辆运行速度主动变化的主动传动比i_s，根据在第四步骤(40)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、在第二步骤(20)得到的车辆运行速度V以及在第一步骤(10)得到的固定的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

12.根据权利要求11所述的控制方法，其中，所述第五步骤(50)包括：转换步骤(51)，提供与车辆运行速度V相关的前馈传递函数K₁(s)，接收在第一步骤(10)得到的固定车轮转角δ_d并根据所述前馈传递函数K₁(s)将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref；差值步骤(52)，计算在转换步骤(51)得到的所述参考横摆角速度γ_ref和由在第四步骤(40)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；以及计算车轮转角参考量步骤(53)，提供反馈传递函数K₂(s)，接收所述实际横摆角速度γ与所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值和所述传递函数K₂(s)来计算车轮转角参考量

其中，所述参考横摆角速度γ_ref与所述固定车轮转角δ_d之间的关系是δ_d·K₁(s)＝γ_ref，所述前馈传递函数K₁(s)的表达式为K₁(s)＝α(V)·K₁₁(s)，其中α(V)表示实际横摆角速度γ与车轮转角δ_d之间的比值，K₁₁(s)为宽频带的传递函数，传递函数的通式为：

K₁₁(s)＝(K₃₃·s³+K₃₂·s²+K₃₁·s+K₃₀)/(K₂₃·s³+K₂₂·s²+K₂₁·s+K₂₀)。

13 根据权利要求10所述的控制方法，进一步包括第四步骤(40)和第五步骤(50)，在第四步骤(40)，感测汽车绕垂直轴线转动的所有运动，产生车辆转弯时的实际横摆角速度γ；第五步骤(50)替代所述得到车轮转角参考量步骤(31)以形成另一种第三步骤(30)，提供随车辆运行速度主动变化的主动传动比i_s，根据在第四步骤(40)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ、在第二步骤(20)得到的车辆运行速度V以及在第一步骤(10)得到的固定的车轮转角δ_d来获得车轮转角参考量

所述第五步骤(50)包括：转换步骤(51)，提供与车辆运行速度V相关的前馈传递函数K₁(s)，接收在第一步骤(10)得到的固定车轮转角δ_d并根据所述前馈传递函数K₁(s)将该车轮转角δ_d转换为参考横摆角速度γ_ref；差值步骤(52)，计算在转换步骤(51)得到的所述参考横摆角速度γ_ref和由在第四步骤(40)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值；以及计算车轮转角参考量步骤(53)，提供反馈传递函数K₂(s)，接收所述横摆角速度γ与所述参考横摆角速度γ_ref之间的差值并根据该差值和所述传递函数K₂(s)来计算车轮转角参考量

其中，所述参考横摆角速度γ_ref与所述固定车轮转角δ_d之间的关系是δ_d·K₁(s)＝γ_ref，所述前馈传递函数K₁(s)的表达式为K₁(s)＝α(V)·K₁₁(s)，其中α(V)表示实际横摆角速度γ与车轮转角δ_d之间的比值，K₁₁(s)为宽频带的传递函数，传递函数的通式为：

K₁₁(s)＝(K₃₃·s³+K₃₂·s²+K₃₁·s+K₃₀)/(K₂₃·s³+K₂₂·s²+K₂₁·s+K₂₀)，其中所述控制方法进一步包括第六步骤(60)，所述第六步骤(60)位于差值步骤(52)之后，用于判断所述参考横摆角速度γ_ref和由在第四步骤(40)感测到的车辆转弯时的实际横摆角速度γ之间的差值的大小，如果该差值小于一预设值，则执行所述得到车轮转角参考量步骤(31)，即利用线性传动比来计算车轮转角参考量

否则执行所述计算车轮转角参考量步骤(53)，即利用主动传动比来计算车轮转角参考量

14.根据权利要求12或13所述的控制方法，其中，车轮转角参考量

的表达式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ref}}^{*}=K_2\left(s\right)\·[\mathrm{\γ}-K_1\left(s\right)\·{\mathrm{\δ}}_d].$

Images