CN105492299A - 车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法 - Google Patents

车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法，其特征在于，包括：控制部，当行驶时，从车辆的驾驶人员接收并分析转向信号及驱动信号，上述车辆具有车架，上述车架可控制车辆的倾斜度，基于根据上述分析所得到的结果值生成转向控制信号及驱动控制信号；以及转向部及驱动部，根据从上述控制部所接收的转向控制信号及驱动控制信号，分别对车辆的行驶方向及车辆的驱动进行控制。

Description

车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法
技术领域
本发明涉及通过调节车体的倾斜度来控制车辆的转向的车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法，具体地，涉及通过设置连接车辆的左右侧侧梁的梁连接板，来在转换车辆的行驶方向时使得轮毂及车架向所要转换的方向倾斜，由此对车辆的转向进行控制，进而，在车辆的各个轮毂设置单独的驱动马达来调节各个驱动马达的速度，由此对车辆的转向进行控制的车辆旋转控制系统及其方法。
背景技术
如今，随着开发未来型环保汽车及移动机构的必要性，对于驾驶人员的方便性、安全性的要求逐渐增加，因此，整车及汽车部件企业正致力于技术研发。
尤其，在汽车底盘系统(驱动、转向、悬架、制动系统)领域中，随着各个电子部件的性能提高及底盘控制技术的发展，进行着多种研发，而为了提高行驶功能，各个装置及控制系统趋于形成以互补型融合，而非简单的相互结合。
另一方面，旋转系统为可适用于未来型环保汽车或移动机构的系统，通过驱动马达、轮毂及车架、转向部及驱动部相融合而成，驱动马达设置于车辆的各个轮毂，轮毂及车架根据转换车辆的行驶方向来倾斜，转向部及驱动部，与轮毂及车架相连动。
以往车辆通过使得连接车辆的前桥和轮毂的转向连杆以与地面平行的方向为基准向左侧或右侧旋转，从而实现转换车辆的行驶方向。但是，因车辆旋转时所产生的向心力，这种以往的转向方式不仅对驾驶人员、乘车人员的乘坐感带来负面影响，而且，因轮胎的相同面持续与地面相接触，且因轮胎与地面所产生的摩擦，导致轮胎磨损加剧，从而使得轮胎的耐久性变差。并且，根据现有技术，当车辆转换方向时，除了使得与车桥相连接的转向连杆旋转之外，没有其他控制要素，因而，当车辆在弯道行驶时，存在无法应对多种变数来适当转换方向的问题。
韩国登录特许第0241375号(以下，称为现有技术)涉及对车辆的左右倾斜进行校正的装置，一定程度上对在上述中所提及的问题的解决方案进行了探索。上述现有技术公开了当车辆转换方向时，通过检测车速、转向角度、道路的侧方向倾斜度及各个轮胎的负重来预先控制基于上述要素的车辆的侧方向倾斜度，由此，预先使得乘客有可能承受的侧方向的力最小化的车辆的左右倾斜校正装置。
但是，在上述现有技术中，仅记载了可通过向制动器输出校正信号来维持车辆的倾斜度的内容，而未记载具体如何控制车辆的倾斜度的方法，进而，在现有技术中，并未公开对于因轮胎磨损而导致的耐久性变差或者当车辆转换方向时可控制的其他要素的任何解决方案。
因此，需要开发可解决上述问题的新的车辆旋转系统。
本发明基于上述技术背景而提出，本发明不仅满足以上所提及的技术要求，而且，本发明提供本发明所属技术领域的普通技术人员无法容易发明出的追加性的技术要素。
另一方面，虽然本发明在满足汽车底盘系统领域的技术要求的过程中创造发明，但本发明的适用范围并不局限于汽车底盘系统领域。即，本发明可在包含以下将要说明的技术思想的范围内，适用及应用于多种运送机构领域。
发明内容
本发明的目的在于，提供通过设置将用于连接车辆的左右侧侧梁的梁连接板及梁连接轴包括在内的车架，并根据上述梁连接轴的旋转，使得分别与车辆的前桥及后桥相连接的轮毂及上述车架以与地面垂直的方向为基准向左侧或右侧倾斜，从而对车辆的转向进行控制的系统。
并且，本发明的目的在于，提供通过还设置以与地面平行的方向为基准可向左侧或右侧旋转的转向连杆，来在转换车辆的行驶方向的过程中，可同时控制以与地面平行的方向为基准的车辆旋转以及以与地面垂直的方向为基准的车体倾斜度的系统。
并且，本发明的目的在于，提供在车辆的各个轮毂设置驱动马达及电子变速器，由此，通过控制驱动马达的速度来对车辆的转向进行控制的系统。
并且，本发明的目的在于，提供通过检测部检测车辆状态信息，计算对所检测到的车辆状态信息的补偿值，并进行基于上述补偿值的转向控制及驱动控制，由此，可维持车辆的稳定行驶的系统。
另一方面，本发明所要解决的技术问题并不局限于以上所提及的技术问题，以下将要说明的内容中，还可包括在本发明所属技术领域的普通技术人员显而易见的范围内的多种技术问题。
解决问题的手段
本发明作为用于解决如上所述的问题的手段，本发明提供车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法。只是，这种发明的范围并不局限于单词自身的含义，而是在包含以下将要说明的技术思想的范围内被扩张解释成多种含义。
首先，用于解决上述问题的本发明一实施例的车辆旋转控制系统包括：梁连接板110，与车辆的左右侧侧梁130相连接，借助从转向部所接收的转向力调节上述车辆的倾斜度；以及前桥140及后桥150，用于分别连接梁连接板110和前方轮毂170及后方轮毂170，向各个上述轮毂170传递转向动力，上述车辆旋转控制系统设置有可借助上述梁连接轴117的旋转控制车辆的倾斜度的车架50，上述车辆旋转控制系统的特征在于，包括：控制部500，分析从转向操作机构200所接收的转向信号以及从驱动操作机构400所接收的驱动信号，基于通过上述分析所得到的结果值，生成并传递用于控制上述转向部100及驱动部300的转向控制信号及驱动控制信号；转向部100，根据从上述控制部500所接收的转向控制信号驱动倾斜度控制马达185，向上述梁连接轴117传递转向力，来使上述梁连接轴117旋转，根据上述梁连接轴117的旋转，使得上述车架50及轮毂170以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，从而控制车辆的行驶方向；以及驱动部300，根据从上述控制部500所接收的驱动控制信号驱动车辆。
并且，上述车辆旋转控制系统的特征在于，上述车辆还包括转向连杆160，上述转向连杆160用于连接车辆的各个轮毂170和车桥，上述转向连杆160以与地面平行的方向为基准可向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，在控制上述车辆的行驶方向的过程中，上述转向部100根据上述梁连接轴117的旋转，使得上述车架及轮毂170以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，由此控制车辆的行驶反向，并使得转向连杆160以与地面平行的方向为基准向左侧或右侧旋转，从而控制车辆的行驶方向。
并且，上述车辆旋转控制系统的特征在于，上述驱动部300还包括驱动马达310及电子变速器，上述驱动马达310与车辆的各个轮毂170相连接，上述电子变速器用于控制上述驱动马达310，上述控制部500生成用于控制各个轮毂170的驱动马达310的速度的驱动控制信号来向驱动部300传递，上述驱动部300根据所接收的上述驱动控制信号调节各个轮毂170的驱动马达310的速度，由此驱动车辆。
进而，本发明的特征在于，上述驱动部300通过降低车辆左侧轮毂170的驱动马达310的速度，并增加车辆右侧轮毂170的驱动马达310的速度或维持车辆右侧轮毂170的驱动马达310的现有速度来向左侧转换车辆的行驶方向，通过降低右侧轮毂170的驱动马达310速度，并增加车辆左侧轮毂170的驱动马达310的速度或维持车辆左侧轮毂170的驱动马达310现有速度来向右侧转换车辆的行驶方向。
并且，上述车辆旋转控制系统的特征在于，上述转向部100通过使上述梁连接轴117向车体的右侧方向旋转，使得将上述轮毂170包括在内的车架50向右侧倾斜，由此向右侧转换车辆的行驶方向，通过使上述梁连接轴117向车体的左侧方向旋转，使得将上述轮毂170包括在内的车架50向左侧倾斜，由此向左侧转换车辆的行驶方向。
并且，上述车辆旋转控制系统还可包括检测部，上述检测部通过检测将上述车辆的倾斜度、旋转惯性、离心力大小或加速度中的至少一种包含在内的车辆状态信息，向上述控制部500传送。
进而，还包括上述检测部的上述车辆旋转控制系统的特征在于，在上述控制部500从上述检测部接收到将离心力大小包含在内的车辆状态信息的情况下，上述控制部500获得上述离心力大小与已设定的基准值之差，以使得上述两者之差达到0的方式计算补偿值来生成转向控制信号，上述转向部100根据上述转向控制信号使梁连接轴117旋转，从而控制上述车辆的倾斜度。
并且，上述车辆旋转控制系统的特征在于，还包括安装于上述轮毂170的轮胎，上述轮胎的胎面呈具有曲率的半圆形态。
并且，上述车辆旋转控制系统的特征在于，上述转向信号及驱动信号为脉冲宽度调制信号(PWM，PulseWidthModulation)。
并且，在上述车辆旋转控制系统中，上述转向部100可独立控制与前桥及后桥相连接的转向连杆160。
另一方面，用于解决如上所述的问题的本发明再一实施例的车辆旋转控制方法的特征在于，包括：步骤(a)，转向操作机构200及驱动操作机构400分别接收转向信号及驱动信号来向控制部500传递；步骤(b)，控制部500分析所接收的上述转向信号及驱动信号；步骤(c)，控制部500计算转换车辆的行驶方向所需的数据以及驱动车辆所需的数据，基于所计算的上述数据生成转向控制信号及驱动控制信号来分别向转向部100及驱动部300传递；以及步骤(d)，转向部100根据所接收的上述转向控制信号控制梁连接轴110或转向连杆160，使得将车辆的轮毂170包括在内的车架以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜或者使得将车辆的轮毂170包括在内的车架以与地面平行的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向，驱动部300根据所接收的上述驱动信号调节与各个轮毂170相连接的驱动马达310速度，由此控制车辆的行驶方向。
另一方面，用于解决如上所述的问题的本发明另一实施例的车辆旋转控制方法的特征在于，包括：步骤(a)，转向操作机构200及驱动操作机构400分别接收转向信号及驱动信号来向控制部500传递；步骤(b)，控制部500分析所接收的上述转向信号及驱动信号；步骤(c)，控制部500计算转换车辆的行驶方向所需的数据以及驱动车辆所需的数据，基于所计算的上述数据生成转向控制信号及驱动控制信号，分别向转向部100及驱动部300传递；步骤(d)，转向部100使得转向连杆160以与地面平行的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向；步骤(e)，检测部通过检测上述车辆的车辆状态信息来向控制部500传送；以及步骤(f)，控制部500计算对从上述检测部所接收的车辆状态信息的补偿值来生成转向控制信号，上述转向部100根据上述转向控制信号来使梁连接轴117旋转，从而控制上述车辆的倾斜度。
进而，上述车辆旋转控制方法的特征在于，上述车辆状态信息包含车辆的旋转惯性、车辆的倾斜度、加速度、离心力的大小中的至少一种。
另一方面，以上说明的本发明一实施例的车辆旋转控制系统或方法除上述结构之外，还可从以下说明的内容中额外地包括本发明所属技术领域的普通技术人员所显而易见的范围内的多种技术结构。
发明的效果
本发明提供通过控制车架及轮毂的倾斜度来转换车辆的方向的系统及方法。因此，在转换方向时，车体的中心和地面之间的距离会缩小，从而提高行驶方面的稳定性。
并且，本发明可在转换方向时，根据车辆的倾斜度，使轮胎和地面的接触部分相异，从而提高轮胎的耐久性。
并且，本发明可通过控制车辆的倾斜度及转向连杆来控制车辆的行驶方向，从而可进行比以往相比更加有效的车辆转向控制。
并且，本发明控制各个轮毂的驱动速度，由此可转换车辆的方向，因此，与仅利用转向部的车辆方向转换相比，可进行有效的转向控制。
并且，本发明还可包括检测部，上述检测部可在车辆转换方向时检测车辆状态信息，基于上述车辆状态信息，可通过计算可使车辆稳定的补偿值来控制车辆的倾斜度，从而可提高行驶的稳定性。
本发明的效果并不局限于以上所提及的效果，从以下说明的内容中，本发明可包括本发明所属技术领域的普通技术人员所显而易见的范围内的多种效果。
附图说明
图1示出本发明实施例的车辆旋转控制系统的简要结构。
图2为简要示出车辆车架、转向部及驱动部的俯视图。
图3为示出控制部接收转向信号及驱动信号来分别向转向部及驱动部传送的流程的例示图。
图4为示出本发明一实施例的可通过转向操作机构及控制部使梁连接轴旋转的结构的例示图。
图5为示出本发明一实施例的当车辆转换方向时车桥、轮毂及轮胎倾斜的状态的例示图。
图6为示出本发明一实施例的车辆以与地面垂直的方向或以与地面平行的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧方向倾斜或旋转的例示图。
图7为示出本发明一实施例的分别区分车辆行驶时的轮胎与地面相接触的部分的例示图。
图8为按时间顺序示出本发明一实施例的车辆旋转控制方法的流程图。
图9为按时间顺序示出本发明另一实施例的车辆旋转控制方法的流程图。
附图标记的说明
50：车架100：转向部
110：梁连接板115：金属部件117：梁连接轴
120：中梁130：侧梁140：前桥
150：后桥160：转向连杆170：轮毂
175：关节部180：转向连杆控制马达185：倾斜度控制马达
200：转向操作机构300：驱动部310：驱动马达
400：驱动操作机构500：控制部。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的车辆旋转控制系统及车辆旋转控制方法。并且，以下说明的实施例用于使本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解本发明的技术思想，本发明的实施范围并不局限于以下说明的实施例。并且，附图所示的事项是为了简单说明本发明的实施例而示出的图，附图可以与实际体现的形态不相同。
另一方面，以下所示的各个结构部仅用于体现本发明的例，在本发明的其他体现例中，可在不脱离本发明的思想及范围的情况下使用其他结构部。并且，各个结构部可仅由硬件或软件的结构来体现，但还可体现为执行相同功能的多种硬件及软件结构的组合。
并且，“包括”一种结构要素的含义属“开放型”的表达方法，简单指存在相应结构要素，而不应理解成排除追加结构要素。
进而，一种结构要素与其他结构要素“相连接”或者“相接触”的含义为可直接与其他结构要素相连接或者相接触，也可以理解为在相应结构要素之间还包括其他结构要素。
以下，参照图1，说明本发明一实施例的车辆旋转控制系统。
参照图1，本发明一实施例的车辆旋转控制系统可包括：转向部100，用于控制车辆的行驶方向；驱动部300，用于控制车辆的驱动；控制部500，从驾驶人员接收转向信号或驱动信号来控制上述转向部100及驱动部300，进而，上述车辆可包括车架50，上述车架构成包括各个功能部的车辆的形态。
上述转向部100执行控制车辆的行驶方向的功能，具体地，根据从上述控制部500所接收的转向控制信号来向梁连接板110传递转向力，来使上述梁连接轴117旋转，根据上述梁连接轴117的旋转，使得将上述轮毂170包括在内的车架50以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，由此执行控制车辆的行驶方向的功能。
此时，通过参照图6可容易理解轮毂以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜所指的含义。即，意味着假设存在经过车辆的中心并与地面垂直的虚拟面，相应的垂直面向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，此时，车辆的轮毂170可与上述虚拟垂直面平行，从而，根据轮毂的倾斜度，也可控制车辆的行驶方向。
根据梁连接轴117的旋转，通过增加借助梁连接轴117相连接的两侧侧梁130与地面所形成的角度来实现使得将轮毂170包括在内的车架50向车辆行驶方向的一侧倾斜，如上所述的梁连接轴117的旋转使得与车辆的前桥140及后桥150相连接的轮毂170也按上述侧梁130与地面所形成的角度倾斜，由此，车辆整体的倾斜度向一侧倾斜。即，上述转向部100使上述梁连接轴117向车体的右侧方向旋转，使得将上述轮毂170包括在内的车架50以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的右侧倾斜，由此，向右侧转换车辆的行驶方向，相反，使梁连接轴117向车体的左侧方向旋转，使得上述轮毂170及车架50向左侧倾斜，由此，向左侧转换车辆的行驶方向。
另一方面，上述前桥140及后桥150可直接与轮毂170相连接，或者在各个车桥和轮毂170之间还设置可向相对于地面垂直的方向进行旋转运动的连杆来连接。在各个车桥和轮毂170之间设置连杆来连接的情况下，可根据梁连接轴117的旋转，使得上述轮毂170倾斜相当于大小与车辆倾斜角度不同的角度，以此，可向上述轮毂170的移动赋予更大的自由度，从而，当驾驶人员利用车辆的倾斜度转换方向时，可更加柔韧并稳定地使车辆旋转。
另一方面，优选地，在执行如上所述的转向控制功能方面，上述转向部100可包括：接收机构，从控制部500接收转向控制信号；以及多个动力传递机构，基于上述所接收的转向控制信号，传递用于使梁连接轴117旋转的力。
另一方面，本发明的特征在于，上述转向部100还可控制转向连杆160，上述转向连杆160用于连接车辆的轮毂170和车桥，可以以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，在控制上述车辆的行驶方向方面，根据上述梁连接轴117的旋转，使得将上述轮毂170包括在内的车架50以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，由此，可控制车辆的转向，并使转向连杆160以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的转向。
另一方面，优选地，以车辆行驶方向为基准，上述转向连杆160可旋转的角度的左右侧大小分别为0度以上且90度以下。
此时，参照图6，详细说明转向连杆160以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜所指的含义。以与地面平行的方向为基准旋转意味着，假设存在经过车辆的中心并与地面平行的虚拟面，与相应的水平面平行的转向连杆160向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转。即，本发明的原理与用于使车辆向左侧或右侧转向的以往的一般车辆的转向方式基本相同。
综合考虑以上内容，本发明的目的在于，提供车辆的方向转换可借助在与地面垂直的方向上倾斜或在与地面平行的方向上旋转来实现的系统，或者均可控制上述倾斜及旋转这两种来转换车辆方向的系统。
上述驱动部300执行施加从车辆的内部或外部所接收的动力来使车辆移动的功能，具体地，从上述控制部500接收驱动控制信号并接收可驱动车辆的动力，根据所接收的上述驱动控制信号，执行驱动车辆的功能。
另一方面，优选地，在执行驱动控制功能方面，上述驱动部300可包括：接收机构，从控制部500接收驱动控制信号；以及多个动力传递机构，基于所接收的上述驱动控制信号，传递用于驱动分别与前桥140、后桥150相连接的轮毂170的力。
另一方面，上述车辆还可包括：驱动马达310，可单独向各个轮毂170传递驱动力；以及电子变速器，用于控制上述驱动马达310，上述控制部500可生成用于控制与各个轮毂170相连接的驱动马达310的速度的驱动控制信号并向驱动部300传递，上述驱动部300借助所接收的上述驱动控制信号调节各个驱动马达310的速度，由此驱动车辆。另一方面，上述驱动马达可以与悬架装置相连接，上述悬架装置支撑车辆的重量并缓解车体的上下振动。与现有的利用齿轮或轴向车辆的各个轮毂170传递一个驱动马达310所生成的驱动力不同，本发明在各个轮毂170设置单独的驱动马达310，由此可单独控制车辆的各个轮毂170。如上所述，在各个轮毂170设置驱动马达310，由此可进行对各个轮毂170的独立驱动控制的情况下，与现有的驱动方式相比，可提高车辆的安全性及驱动力，当驱动车辆时，向各个轮毂170分散动力，或者在制动时，使因再生制动所产生的制动能量次数最大化，由此，具有使驱动车辆的能量效率极大化等优点。并且，在每个轮毂170设置驱动马达310来体现独立驱动控制的情况下，去除全部现有车辆必备的动力传动机构，由此可使车辆结构更加简单化，通过单独控制各个轮毂170，由此，还存在可有效调节车辆的驱动、制动、转向的优点。
并且，如上所述，在车辆的各个轮毂170设置可独立驱动的驱动马达310的状态下，上述驱动部300通过降低车辆左侧轮毂170的驱动马达310的速度，并增加或维持车辆右侧轮毂170的驱动马达310的速度，由此可向左侧转换车辆的行驶方向，并通过类似的方法，可向右侧转换车辆行驶方向。
因此，根据本发明，车辆的行驶方向转换可通过以下方式中的至少一种方式实现，包括：i)以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜；ii)以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转；iii)在各个轮毂170设置单独的驱动马达310的状态下，调节车辆左侧轮毂170和右侧轮毂170的驱动速度。
以下，参照图2，详细说明本发明的被控制对象的车辆的结构。
图2例示性地示出从上方俯视设置有本发明一实施例的车辆旋转控制系统的车辆。
为了进行基于车辆的倾斜度的行驶方向控制，最为重要的车架50要素为以同时使车辆的左右侧梁130移动的方式固定的梁连接板110以及可使侧梁倾斜的梁连接轴117。
首先，梁(sill)为支撑特定装置的下部的粗型材，在车辆中，侧梁130(sidesill)为设置于车辆的两侧面下端部，用于支撑车辆的整体负重的部件，中间梁120(centersill)为存在于上述侧梁130之间，用于支撑车辆的中间部分负重的部件。考虑到本发明所要解决的主要问题为通过使车体倾斜来转换车辆的行驶方向，优选地，上述侧梁130和中间梁120应处于相互间分离的形态，由此可在车体倾斜时，可使各个梁单独倾斜。
另一方面，梁连接板110为用于连接侧梁130的板，是在车辆借助转向部100向一侧倾斜时，可同时使两侧的侧梁130倾斜的连接板。本发明所属技术领域的普通技术人员可容易理解通过一个连接板连接多个整齐排列的部件，由此体现向同一方向倾斜的移动，因而将省略相应方式的详细说明。进而，可在上述梁连接板110衬上额外的金属部件来进一步提高上述侧梁130连接部的强度。
另一方面，上述梁连接板110和侧梁130分别借助梁连接轴117紧固，在梁连接轴117从倾斜度控制马达185接收力来旋转的情况下，上述左右侧侧梁130以梁连接轴117为中心旋转，由此可使车体倾斜。即，上述梁连接轴117根据转向部的转向控制信号进行旋转运动，以此使上述侧梁130倾斜，从而控制车辆的行驶方向。此时，梁连接轴117旋转所需的动力在倾斜度控制马达185生成，相应动力的传递可通过梁连接板110等实现。
用于使上述梁连接板117旋转的动力的传递大致可通过两种方式实现。第一种方式为可利用设置于上述梁连接板110的动力传递轴及齿轮的方式，若倾斜度控制马达185根据转向控制信号产生动力，则上述动力通过上述动力传递轴及齿轮向连接侧梁130和梁连接板110的梁连接轴117传递。第二种方式为设置与前桥140或后桥150平行的另一个车桥(第二车桥)，通过可倾斜的关节部连接相应车桥和轮毂170，向上述车桥传递上述倾斜度控制马达185所生成的动力的方式。在第二种方式中，在向连接各个轮毂和第二车桥的关节部传递倾斜度控制马达185所生成的动力这一点与第一种方式有差异，此时，关节部的作用与第一种方式中的梁连接轴117相对应，必要的情况下，可代替梁连接轴117。
另一方面，上述车辆设置有前桥140及后桥150，各个车桥的两端设置有以轴为中心旋转并执行车辆的转向，同时支撑车辆的重量的轮毂170。另一方面，根据本发明一实施例，上述车桥和轮毂170可在中间隔着转向连杆160相连接，转向连杆160可设置有可向相对于地面垂直或平行的方向旋转的关节，由此，可使车辆以与地面垂直的方向为基准向左侧或右侧倾斜或者以与地面的平行方向为基准左右旋转。
另一方面，车桥与单独的转向连杆控制马达180相连接，从而，在车辆以与地面平行的方向为基准转换方向时，可传递用于使转向连杆160旋转的动力。进而，上述转向连杆控制马达180分别与前桥140或后桥150相连接，从而，可单独控制连接前桥140和轮毂170的转向连杆A160、连接后桥150和轮毂170的转向连杆B160。如上所述，在单独控制前桥140和后桥150的转向连杆A160、转向连杆B160的情况下，与以往仅通过使前桥140的转向连杆A160旋转来使得车辆旋转相比，可很大程度减少旋转半径，进而，在变更车道线时，与仅使前桥或后桥中的一个车桥的转向连杆旋转来变更车道线相比，使两个车桥的转向连杆均旋转可使车辆的移动轨迹接近于直线，同时，在变更车道线时，可具有降低车辆沿着曲线轨迹所产生的惯性力、车体不稳定性等的优点。
例如，在道路上变更车道线的情况下，上述转向部100使与前桥相连接的转向连杆以车辆行驶方向为基准，向左侧旋转20度，使与后桥相连接的转向连杆也向左侧旋转20度，由此，使车辆按照接近于直线的轨迹移动并变更车道线，而不是弯曲的轨迹。
或者，车辆在道路上进行调头的情况下，上述转向部100使与前桥相连接的转向连杆以车辆行驶方向为基准向左侧旋转45度，使与后桥相连接的转向连杆向右侧旋转45度，由此，与以往相比，车辆可沿着较小的调头轨迹进行调头。
并且，根据本发明的另一实施例，上述轮毂170可单独设置驱动马达310及电子变速器，各个驱动马达310及电子变速器可根据控制部500所生成的驱动控制信号单独调节各个轮毂170的驱动速度。
以下，参照图3，说明本发明实施例的各种控制信号的流动。
参照图3，转向信号或驱动信号分别从转向操作机构200或驱动操作机构400向控制部500传送，控制部500生成转向控制信号或驱动控制信号来向转向部100或驱动部300传送。
上述转向操作机构200为在驾驶人员转换车辆的行驶方向时，根据驾驶人员的意愿，接收车辆的行驶方向的机构，具有代表性的有设置于车辆驾驶座的方向盘。此时，转向操作机构200从驾驶人员接收车辆行驶方向的方式并无限制，只要是可传递驾驶人员的车辆行驶方向转换意愿的机构，则均包括在上述转向操作机构200。另一方面，上述转向操作机构200将从驾驶人员所接收的对车辆行驶方向的输入变换为一连串的电信号来向控制部500传递，尤其，上述电信号可以为脉冲宽度调制信号。
上述驱动操作机构400为在驾驶人员下达有关驱动车辆的指令时，根据驾驶人员的意愿接收车辆的驱动始点、驱动速度等的机构，具有代表性的有设置于车辆驾驶座的加速器。此时，驱动操作机构400从驾驶人员接收相关车辆驱动指令的方式并无限制，只要是可传递驾驶人员的车辆驱动指令的机构，则均包括在上述驱动操作机构400。另一方面，上述驱动操作机构400将从驾驶人员所接收的对车辆驱动指令变换为一连串的电信号来向控制部500传递，尤其，上述电信号可以为脉冲宽度调制信号。
另一方面，上述控制部500执行对所接收的转向信号或驱动信号的规定的计算来生成转向控制信号或驱动控制信号。
具体地，上述控制部500可从所接收的转向信号中抽取需要转换的车辆的行驶方向、用于转换车辆的行驶方向的旋转量等的数据，基于所抽取的上述数据，可生成包含车辆的行驶方向、转换行驶方向所需的车身倾斜角度、转向连杆160的左右旋转角度等的转向控制信号。
并且，上述控制部500可从所接收的驱动信号中抽取车辆的行驶方向、车辆的速度及加速度等的数据，基于所抽取的上述数据，可生成包含车辆目前是否处于旋转区间、车辆的驱动速度及加速度所需的输出量、以及在转换车辆行驶方向所需的个别轮毂170的驱动速度等的驱动控制信号。
另一方面，转向部100从上述控制部500接收转向控制信号来试图转换车辆的行驶方向，通过使梁连接轴117旋转，上述方案可通过与以下方式相同的方式来实现，即，使得包括轮毂170在内的车体以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜的方式，使得转向连杆160以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转的方式。
另一方面，驱动部300从上述控制部500接收驱动控制信号来驱动车辆，这通过向一个或多个驱动马达310施加动力来实现。尤其，在具有多个驱动马达310的情况下，上述驱动部300根据驱动控制信号，转换上述转向部100的车辆行驶方向，并调节各个驱动马达310的驱动速度，以此，可更加有效地转换车辆行驶方向。例如，在向左侧转换车辆的行驶方向的情况下，不仅可进行基于上述转向部100的向左侧的方向转换，而且，上述驱动部300可减少位于车辆左侧的轮毂170的驱动速度，增加或维持位于车辆右侧的轮毂170的驱动速度，由此，可使车辆向左侧转换方向。
另一方面，图4为简要示出上述转向操作机构200、控制部500、转向部100及梁连接板110的连接关系的例示图。
参照图4，转向操作机构200与控制部500直接连接，从而可传递驾驶人员对车辆行驶方向的输入，此时，如上所述，所传递的输入信号被转换成电信号来作为转向信号来传递。控制部500基于所接收的上述转向信号，生成转向控制信号来向转向部100传递。接着，转向部100根据所接收的上述转向控制信号，可通过梁连接板110传递可使梁连接轴旋转的动力，通过使梁连接轴117旋转来控制对车辆的行驶方向的转换。
另一方面，图4所表示的一实施例提出通过车辆的行驶方向以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜来转换行驶方向的情况，如上所述，根据车辆的行驶方向转换方式，转向部100可控制的部分变更为梁连接轴117或转向连杆160等。
图5为示出本发明一实施例的在车辆行驶时将轮毂170包括在内的车架50以与地面垂直的方向为基准倾斜的状态的例示图。
另一方面，图7为示出本发明另一实施例的车辆行驶时的轮胎与地面相接触的状态的例示图。
如图7所示，当车辆前进时，可知轮胎也以未倾斜的状态使轮胎的胎面(与地面相接触的轮胎的较宽部分)与地面相接触。另一方面，在车辆向左侧旋转的情况下，如虚线所示，不仅是轮胎胎面的一部分，轮胎的侧部(侧面)的一部分也与地面相接触。
如上所述，在每个行驶状况下，轮胎与地面相接触的部分相异，因此，本发明具有可使轮胎和地面间的磨损最小化来降低轮胎的磨损率，并可提高资源效率的优点。
另一方面，上述轮胎的特征在于，胎面呈曲率达到规定值以上的半圆形态，在此情况下，可进一步缩小胎面与地面相接触的面积，从而，可更加有效地降低上述中的轮胎的磨损。
图8为本发明一实施例的车辆旋转控制方法。
参照图8，本发明一实施例的车辆旋转控制方法还可包括转向操作机构200及驱动操作机构400分别接收转向信号及驱动信号来向控制部500传递的步骤S110。此时，向控制部500传递的上述转向信号或驱动信号可分别为在转向操作机构200及驱动操作机构400内变换为电信号的信号，尤其，上述转向信号或驱动信号可以为脉冲宽度调制信号。之后，还可包括控制部500分析所接收的上述转向信号及驱动信号的步骤S120。上述分析是指从上述转向信号及驱动信号中抽取转换车辆的行驶方向或下达驱动指令所需的信息的步骤，尤其，在上述信号为脉冲宽度调制信号的情况下，上述控制部500可通过分析所传送的信号的上升沿、下降沿、延时等，由此抽取信息。
另一方面，根据步骤S120中的分析结果，控制部500可计算车辆的行驶方向、用于转换车辆的行驶方向的旋转量等的转换车辆的行驶方向所需的数据以及驱动马达310的速度等的驱动车辆所需的数据，基于所计算的上述数据，生成转向控制信号及驱动控制信号来分别向转向部100及驱动部300传递(步骤S130、步骤S140)。此时，上述转向控制信号可包含车辆的行驶方向、转换行驶方向所需的车体倾斜角度、转向连杆160的旋转角度等，上述驱动控制信号可包含车辆目前是否处于旋转区间、车辆的驱动速度及加速度所需的输出量、以及转换车辆行驶方向所需的个别轮毂170的驱动速度等的信息。
另一方面，在接收上述转向控制信号之后，转向部100根据所接收的上述转向控制信号控制梁连接板110或转向连杆160，来使得将车辆的轮毂170包括在内的车架50以与地面垂直的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜或者使得转向连杆160以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向，驱动部300根据所接收的上述驱动信号调节与各个轮毂170相连接的驱动马达310的速度，由此转换车辆的行驶方向(步骤S150)。
图9为本发明又一实施例的车辆旋转控制方法。
图9尤其涉及在以与地面平行的方向为基准，转换车辆的行驶方向的过程中，使基于车辆的旋转惯性的不稳定性最小化的旋转控制方法。
参照图9，本发明一实施例的车辆旋转控制方法包括转向操作机构200及驱动操作机构400分别接收转向信号及驱动信号来向控制部500传递的步骤(步骤S210)。并且，控制部500分析上述所接收的信号，由此计算转换车辆的行驶方向所需的数据及驱动车辆所需的数据，基于所计算的数据，生成转向控制信号及驱动控制信号来分别向转向部100及驱动部300传递(步骤S220)。
另一方面，根据本发明的实施例，转向部100接收上述转向控制信号来使得转向连杆160以与地面平行的方向为基准，向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向(步骤S230)。即，本实施例为用于减少在车辆向水平方向旋转时所发生的基于旋转惯性和离心力的车辆不稳定性的车辆旋转控制方法。
另一方面，本发明又一实施例的车辆旋转控制方法可包括在如上所述的转换车辆的行驶方向的过程中，检测部检测车辆的车辆状态信息来向控制部500传送的步骤(步骤S240)。上述车辆状态信息可包含当前车辆的旋转惯性、车辆借助旋转所倾斜的角度、车辆的加速度或离心力大小等。此时，离心力意味着进行旋转运动的车辆所呈现的惯性力，离心力的大小与向心力的大小相同，但方向相反，并且离心力向从旋转半径的中心远离的方向发挥作用，离心力大小的单位可使用N(牛顿)或dyn(达因)。
另一方面，本发明还可包括接收车辆状态信息的控制部500计算对上述车辆状态信息的补偿值来生成转向控制信号，以此，转向部100控制梁连接板110来调节上述车辆的倾斜度的步骤(步骤S250、步骤260、步骤S270)。此时，上述补偿值为在车辆转换行驶方向的过程中所发生的车辆的不稳定性，例如，用于使基于离心力的车辆的倾斜度变化等最小化的值，根据本发明的一实施例，具有即使在车辆旋转的过程中发生不稳定要素，也可通过旋转控制系统及方法来使上述不稳定要素最小化的优点。
以上，上述本发明的实施例为了例示的目的而公开，本发明并不局限于上述记载。并且，本发明所属技术领域中的普通技术人员可在本发明的思想和范围内进行多种补充及变更，这种补充及变更应视为属于本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种车辆旋转控制系统，包括：梁连接轴(117)，连接车辆的左右侧侧梁(130)和梁连接板(110)，借助从转向部所接收的转向力调节上述车辆的倾斜度；以及前桥(140)及后桥(150)，用于分别连接前方轮毂(170)及后方轮毂(170)，向各个上述轮毂(170)传递转向动力，上述车辆旋转控制系统设置有能够借助上述梁连接轴(117)的旋转来控制车辆的倾斜度的车架(50)，其特征在于，包括：
控制部(500)，分析从转向操作机构(200)所接收的转向信号以及从驱动操作机构(400)所接收的驱动信号，基于通过上述分析所得到的结果值，生成并传递用于控制上述转向部(100)及驱动部(300)的转向控制信号及驱动控制信号；转向部(100)，根据从上述控制部(500)所接收的转向控制信号驱动倾斜度控制马达(185)，向上述梁连接轴(117)传递转向力，来使上述梁连接轴(117)旋转，根据上述梁连接轴(117)的旋转，使得上述车架(50)及轮毂(170)以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，从而控制车辆的行驶方向；以及
驱动部(300)，根据从上述控制部(500)所接收的驱动控制信号驱动车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，
上述车辆还包括转向连杆(160)，上述转向连杆(160)用于连接车辆的各个轮毂(170)和车桥，上述转向连杆(160)以与地面平行的方向为基准能够向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，
在控制上述车辆的行驶方向的过程中，上述转向部(100)根据上述梁连接轴(117)的旋转，使得上述车架及轮毂(170)以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜，由此控制车辆的行驶方向，并使得转向连杆(160)以与地面平行的方向为基准向左侧或右侧旋转，从而控制车辆的行驶方向。
3.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，上述车辆还包括驱动马达(310)及电子变速器，上述驱动马达(310)用于向各个轮毂(170)传递驱动力，上述电子变速器用于控制上述驱动马达(310)，上述控制部(500)生成用于控制各个轮毂(170)的驱动马达(310)的速度的驱动控制信号来向驱动部(300)传递，上述驱动部(300)根据所接收的上述驱动控制信号调节各个轮毂(170)的驱动马达(310)的速度，从而驱动车辆。
4.根据权利要求3所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，上述驱动部(300)通过降低车辆左侧轮毂(170)的驱动马达(310)的速度，并增加车辆右侧轮毂(170)的驱动马达(310)的速度或维持车辆右侧轮毂(170)的驱动马达(310)的现有速度来向左侧转换车辆的行驶方向，通过降低右侧轮毂(170)的驱动马达(310)的速度，并增加车辆左侧轮毂(170)的驱动马达(310)的速度或维持车辆左侧轮毂(170)的驱动马达(310)现有速度来向右侧转换车辆的行驶方向。
5.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，上述转向部(100)通过使上述梁连接轴(117)向车体的右侧方向旋转，使得将上述轮毂(170)包括在内的车架(50)向右侧倾斜，由此向右侧转换车辆的行驶方向，通过使上述梁连接轴(117)向车体的左侧方向旋转，使得将上述轮毂(170)包括在内的车架(50)向左侧倾斜，由此向左侧转换车辆的行驶方向。
6.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，还包括检测部，上述检测部通过检测将上述车辆的倾斜度、旋转惯性、离心力大小或加速度中的至少一种包含在内的车辆状态信息，向上述控制部(500)传送。
7.根据权利要求6所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，在上述控制部(500)从上述检测部接收到将离心力大小包含在内的车辆状态信息的情况下，上述控制部(500)获得上述离心力大小与已设定的基准值之差，以使得上述两者之差达到0的方式计算补偿值来生成转向控制信号，上述转向部(100)根据上述转向控制信号使梁连接轴(117)旋转，从而控制上述车辆的倾斜度。
8.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，
还包括安装于上述轮毂(170)的轮胎，
上述轮胎的胎面呈具有曲率的半圆形态。
9.根据权利要求1所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，上述转向信号及驱动信号为脉冲宽度调制信号。
10.根据权利要求2所述的车辆旋转控制系统，其特征在于，上述转向部(100)独立控制与前桥及后桥相连接的转向连杆。
11.一种车辆旋转控制方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，转向操作机构(200)及驱动操作机构(400)分别接收转向信号及驱动信号来向控制部(500)传递；
步骤(b)，控制部(500)分析所接收的上述转向信号及驱动信号；
步骤(c)，控制部(500)计算转换车辆的行驶方向所需的数据以及驱动车辆所需的数据，基于所计算的上述数据生成转向控制信号及驱动控制信号分别向转向部(100)及驱动部(300)传递；以及
步骤(d)，转向部(100)根据所接收的上述转向控制信号控制梁连接轴(110)或转向连杆(160)，使得将车辆的轮毂(170)包括在内的车架以与地面垂直的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧倾斜或者使得将车辆的轮毂(170)包括在内的车架以与地面平行的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向，驱动部(300)根据所接收的上述驱动信号调节与各个轮毂(170)相连接的驱动马达(310)速度，由此控制车辆的行驶方向。
12.一种车辆旋转控制方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，转向操作机构(200)及驱动操作机构(400)分别接收转向信号及驱动信号来向控制部(500)传递；
步骤(b)，控制部(500)分析所接收的上述转向信号及驱动信号；
步骤(c)，控制部(500)计算转换车辆的行驶方向所需的数据以及驱动车辆所需的数据，基于所计算的上述数据生成转向控制信号及驱动控制信号，分别向转向部(100)及驱动部(300)传递；
步骤(d)，转向部(100)使得转向连杆(160)以与地面平行的方向为基准向车辆行驶方向的左侧或右侧旋转，由此控制车辆的行驶方向；
步骤(e)，检测部通过检测上述车辆的车辆状态信息来向控制部(500)传送；以及
步骤(f)，控制部(500)计算对从上述检测部所接收的车辆状态信息的补偿值来生成转向控制信号，上述转向部(100)根据上述转向控制信号来使梁连接轴(117)旋转，从而控制上述车辆的倾斜度。
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