CN112644584A - 一种车辆后轮转向控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆后轮控制领域，公开了一种车辆后轮转向控制系统及方法，其中，系统包括：一采集模块，实时获取车辆当前运行状态；一控制模块，实时生成对应的目标行程；一执行模块，根据当前运行状态以及对应于当前运行状态的目标行程确定车辆的当前车况，并实时判断当前车况是否属于异常车况，根据判断结果，实时控制车辆后轮。本发明的技术方案有益效果在于：本发明提供一种后轮转向控制系统及方法，可以应用于各种异常车况下的后轮控制，通过异常车况的实时判断实时控制车辆后轮，不仅能够在各种异常车况下，提高车辆动态的响应特性，还能平稳安全的控制车辆后轮，在保证驾驶员安全运行的同时，可以平稳地过度到正常车况，进而提升驾驶体验。

Description

一种车辆后轮转向控制系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆后轮控制领域，公开了一种车辆后轮转向控制系统及方法。

背景技术

随着汽车越来越成为寻常百姓的重要的代步工具，人们对于车辆行驶性能的要求越来越高。针对后轮转向的控制过程，现有技术常通过车辆的行驶状态对后轮进行扣制以改善车辆的行驶稳定性，然而，却忽略了在车辆处于异常车况时，车辆所处的行驶状态不够稳定，相应导致后轮转向的控制不够精确，不能满足车辆的安全运行，更无法控制车辆平稳地由异常车况过度至安全车况。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种车辆后轮转向控制系统及方法。

其中，一种车辆后轮转向控制系统，应用于不同的驾驶车况，所述车辆后轮转向控制系统包括：

一采集模块，用于实时获取车辆的当前运行状态；

一控制模块，连接所述采集模块，用于根据所述当前运行状态，实时生成对应的目标行程；

一执行模块，分别连接所述采集模块和所述控制模块，所述执行模块预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程确定所述车辆的当前车况，并实时判断所述当前车况是否属于所述异常车况，根据判断结果，实时控制车辆后轮。

优选的，所述当前运行状态包括：

所述车辆的当前车速；和/或

所述车辆的当前方向盘转角；和/或

所述车辆的当前方向盘转角变化速率；和/或

所述车辆的所述执行模块与所述控制模块之间的通信连接状态；和/或

所述车辆后轮的当前转角；和/或

所述车辆后轮的当前承载状态；和/或

所述车辆的当前供电状态。

优选的，所述控制模块包括：

一配置单元，所述配置单元用于根据车辆的运行状态配置一关联于所述运行状态的前后轮转角控制系数；

一控制单元，连接所述配置单元，用于根据所述车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，以实时生成对应于所述当前运行状态的所述目标行程。

优选的，所述控制单元采用下述公式生成所述目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示所述目标行程；

a用于表示当前的所述前轮转角；

iRA用于表示当前的所述前后轮转角控制系数。

优选的，所述执行模块包括：

一获取单元，用于实时获取所述车辆的当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程；

一判断单元，连接所述获取单元，所述判断单元中预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行确定所述车辆的当前车况，并实时判断所述当前车况是否属于所述异常车况，以生成对应的第一判断结果；

一执行单元，连接所述判断单元，所述执行单元用于获取所述第一判断结果，并对所述第一判断结果进行分析，在所述第一判断结果表示为所述当前车况不属于所述异常车况时，以对应的所述目标行程实时控制所述车辆后轮，以及

在所述判断结果表示为所述当前车况属于所述异常车况时，对所述目标行程进行调整，以调整后的所述目标行程实时控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括所述执行模块与所述控制模块之间的通信连接出现故障；

所述执行单元包括：

第一执行部件，用于在所述执行模块无法获取所述控制模块生成的所述目标行程时，以当前的所述后轮转角，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

在所述执行模块恢复获取所述控制模块生成的所述目标行程时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述控制模块包括：

一判断单元，用于在所述控制模块与所述执行模块之间的通信恢复正常后，判断所述车辆的方向盘转角是否回到中间位置并生成对应的判断结果；

一输出单元，连接所述判断单元，用于在所述判断结果表示为所述车辆的方向盘转角回到中间位置时，将对应于当前车况的所述目标行程输出至所述执行模块。

优选的，所述异常车况包括所述目标行程超过预设的转角阈值；

所述执行单元包括：

第二执行部件，用于在所述目标行程超过所述转角阈值时，以所述转角阈值控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括所述车速的变化速率超过预设的变化阈值；

所述执行单元包括：

第三执行部件，用于在所述车速的变化速率超过所述变化阈值时，控制所述车辆后轮趋向中间位置，以及

在所述车速的变化速率不超过所述变化阈值时，以对应于当前车况的所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

所述执行单元包括：

第四执行部件，用于在所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取所述下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制所述车辆后轮自所述下电转角返回至中间位置。

优选的，所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

所述执行单元包括：

一第一判断部件，所述第一判断部件中预设一返回时间，用于判断所述车辆后轮在所述返回时间内是否返回至中间位置；

第五执行部件，连接所述第一判断部件，用于分析所述判断结果，并在判断结果表示所述车辆后轮在所述返回时间内未返回至中间位置时，生成对应的告警指示。

优选的，所述异常车况包括所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程；

所述执行单元包括：

一第一判断部件，用于所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程时，判断所述车辆后轮是否处于中间位置并生成对应的判断结果；

第五执行部件，连接所述第一判断部件，用于分析所述判断结果，并在所述判断结果表示为所述车辆后轮处于中间位置时，控制所述车辆后轮保持中间位置，以及

在所述判断结果表示为所述车辆后轮不处于中间位置时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括所述车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

所述执行单元包括：

一第二判断部件，用于获取所述车辆后轮的当前承载状态，并判断所述车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果；

第六执行部件，连接所述第二判断部件，用于分析所述判断结果，并在所述判断结果表示为所述当前承载状态处于超载状态时，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

在所述判断结果表示为所述当前承载状态不处于超载状态时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

其中，一种车辆后轮转向控制方法，应用于不同的驾驶车况，所述车辆后轮转向控制方法包括：

步骤S1，获取车辆的当前运行状态；

步骤S2，根据所述当前运行状态生成对应的目标行程；

步骤S3，根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程确定所述车辆的当前车况，并判断所述当前车况是否属于预设的多个异常车况，根据判断结果控制车辆后轮。

优选的，所述当前运行状态包括：

所述车辆的当前车速；和/或

所述车辆的当前方向盘转角；和/或

所述车辆的当前方向盘转角变化速率；和/或

所述目标行程的获取状态；和/或

所述车辆后轮的当前转角；和/或

所述车辆后轮的当前承载状态；和/或

所述车辆的当前供电状态。

优选的，所述步骤S2包括：

步骤S21，配置一关联于所述运行状态的前后轮转角控制系数；

步骤S22，根据所述车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，生成对应于所述当前运行状态的所述目标行程。

优选的，所述步骤S22，下述公式生成所述目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示所述目标行程；

a用于表示当前的所述前轮转角；

iRA用于表示当前的所述前后轮转角控制系数。

优选的，所述步骤S3包括：

步骤S31，获取所述车辆的当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程；

步骤S32，预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行确定所述车辆的当前车况，并判断所述当前车况是否属于所述异常车况：

若是，则转至步骤S33；

若否，则以对应的所述目标行程控制所述车辆后轮；

步骤S33，对所述目标行程进行调整，以调整后的所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括无法获取所述目标行程；

所述步骤S33包括：

步骤S331，无法获取所述目标行程时，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

恢复获取所述目标行程时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述步骤S22包括下述流程：

判断所述车辆的方向盘转角是否回到中间位置：

若是，则将对应于当前车况的所述目标行程输出。

若否，则退出所述流程。

优选的，所述异常车况包括所述目标行程超过预设的转角阈值；

所述步骤S33包括：

步骤S332，在所述目标行程超过所述转角阈值时，以所述转角阈值控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括所述车速的变化速率超过预设的变化阈值；

所述步骤S33包括：

步骤S333，在所述车速的变化速率超过所述变化阈值时，控制所述车辆后轮趋向中间位置，以及

在所述车速的变化速率不超过所述变化阈值时，以对应于当前车况的所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

所述步骤S33包括：

步骤S334，在所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取所述下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制所述车辆后轮自所述下电转角返回至中间位置。

优选的，所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S335，判断所述车辆后轮在所述返回时间内是否返回至中间位置：

若是，则退出所述流程；

若否，则生成对应的告警指示。

优选的，所述异常车况包括所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S336，于车辆下电状态获取所述目标行程时，所述车辆后轮是否处于中间位置：

若是，则控制所述车辆后轮保持中间位置；

若否，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

优选的，所述异常车况包括所述车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S337，判断所述车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果：

若是，则以控制所述车辆后轮回到中间位置；

若否，则以所述目标行程控制所述车辆后轮。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供一种后轮转向控制系统及方法，可以应用于各种异常车况下的后轮控制，通过异常车况的实时判断实时控制车辆后轮，不仅能够在各种异常车况下，提高车辆动态的响应特性，还能平稳安全的控制车辆后轮，在保证驾驶员安全运行的同时，可以平稳地过度到正常车况，进而提升驾驶体验。

附图说明

图1为本申请的较佳的实施方式中，一种车辆后轮转向控制系统的结构示意图；

图2为本申请的一较佳的实施方式中，控制模块的结构示意图；

图3为本申请的较佳的实施方式中，前后轮转角控制系数随车速变化而变化的示意图；

图4为本申请的较佳的实施方式中，执行模块的结构示意图；

图5为本申请的较佳的实施方式中，正常车况下，目标行程以及实际行程的示意图；

图6为本申请的较佳的实施方式中，执行单元的结构示意图；

图7为本申请的另一较佳的实施方式中，控制模块的结构示意图；

图8为本申请的一较佳的实施方式中，执行模块与控制模块之间的通信连接出现故障时，目标行程以及实际行程的示意图；

图9为本申请的一较佳的实施方式中，目标行程超过预设的转角阈值时，目标行程以及实际行程的示意图；

图10为本申请的一较佳的实施方式中，车速的变化速率超过预设的变化阈值时，目标行程以及实际行程的示意图；

图11为本申请的一较佳的实施方式中，车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，目标行程以及实际行程的示意图；

图12为本申请的一较佳的实施方式中，车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置时，目标行程以及实际行程的示意图；

图13为本申请的一较佳的实施方式中，车辆后轮的当前承载状态处于超载状态时，目标行程以及实际行程的示意图；

图14为本申请的较佳的实施方式中，一种车辆后轮转向控制方法的流程示意图；

图15为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S2的流程示意图；

图16为本申请的较佳的实施方式中，步骤S3的流程示意图；

图17为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S331的流程示意图；

图18为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S332的流程示意图；

图19为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S333的流程示意图；

图20为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S334的流程示意图；

图21为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S335的流程示意图；

图22为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S336的流程示意图；

图23为本申请的一较佳的实施方式中，步骤S337的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细说明。本申请并不限定于该实施方式，只要符合本申请的主旨，则其他实施方式也可以属于本申请的范畴。

本申请的主旨是解决现有技术中忽略了异常车况的后轮转向控制不够精确的问题，通过异常车况的实时判断实时控制车辆后轮，不仅能够在各种异常车况下，提高车辆动态的响应特性，还能平稳安全的控制车辆后轮，在保证驾驶员安全运行的同时，可以平稳地过度到正常车况，进而提升驾驶体验。以下提供的具体技术手段均为实现本申请主旨的举例说明，可以理解的是，在不冲突的情况下，以下所举的实施例，及实施例中的技术特征均可相互组合。并且，不应当以用于说明本申请可行性的实施例来限定本申请的保护范围。

本申请的优选的实施方式中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种后轮转向控制系统及方法。

其中，一种车辆后轮转向控制系统，应用于不同的驾驶车况，如图1所示，车辆后轮转向控制系统包括：

一采集模块1，用于获取车辆的当前运行状态；

一控制模块2，连接采集模块1，用于根据当前运行状态生成对应的目标行程；

一执行模块3，分别连接采集模块1和控制模块2，执行模块3预设多个异常车况，用于根据当前运行状态确定车辆的当前车况，并判断当前车况是否属于异常车况，根据判断结果以对应的目标行程控制车辆后轮。

具体地，考虑到现有技术中存在的问题，本发明提供一种后轮转向控制系统，通过采集模块1获取车辆于运行过程中的当前运行状态，再通过控制模块2生成对应于当前运行状态的目标行程，最后通过执行模块3，获取车辆的当前车况，并判断当前是否属于预设的异常车况，以对应的目标行程控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前车速，车辆的当前方向盘转角，以及车辆的当前方向盘转角变化速率。具体地，控制模块2可以根据获取到的车辆的当前车速、当前方向盘转角和当前方向盘转角变化速率确定对应的目标行程。

如图2所示，本发明的优选的实施方式中，控制模块2包括：

一配置单元21，配置单元21用于根据车辆的运行状态配置一关联于运行状态的前后轮转角控制系数；

一控制单元22，连接配置单元21，用于根据车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，以生成对应于当前运行状态的目标行程。

本发明的优选的实施方式中，控制单元22采用下述公式生成目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示目标行程；

a用于表示当前的前轮转角；

iRA用于表示当前的前后轮转角控制系数。

具体的，控制单元22获取当前运行状态对应的前后轮转角控制系数，以及当前的前轮转角，根据前后轮转角控制系数和前轮转角可获取目标行程。其中，前轮转角可通过传感装置直接采集。

具体地，配置单元21单元可预先配置一关联于不同运行状态的前后轮转角控制系数，该前后轮转角控制系数的具体数值，可随着车辆的当前车速、当前方向盘转角，以及当前方向盘转角变化速率的不同，相应地发生变化。如图3所示，当车速小于等于1kph，控制模块2和执行模块3将认为车辆为停车状态，此时的前后轮转角控制系数iRA将趋向于1，而当车速v超过40kph时，控制模块2和执行模块3需要考虑到后轮转向控制系统对ADAS(Advanced Driver Assistant System，驾驶辅助系统)的影响，由此，此时的前后轮转角控制系数iRA又趋向于零，最终的后轮转向齿条将会回到中位。需要说明的是，图中的峰值为-0.25，其中的正负分别表示为不同的车轮转向。

如图4所示，本发明的优选的实施方式中，执行模块3包括：

一获取单元31，用于获取车辆的当前运行状态以及对应于当前运行状态的目标行程；

一判断单元32，连接获取单元31，判断单元32中预设多个异常车况，用于根据当前运行状态确定车辆的当前车况，并判断当前车况是否属于异常车况，以生成对应的第一判断结果；

一执行单元33，分别连接判断单元32和获取单元31，执行单元33用于获取第一判断结果，并对第一判断结果进行分析，在第一判断结果表示为当前车况不属于异常车况时，以对应的目标行程控制车辆后轮，以及

在判断结果表示为当前车况属于异常车况时，对目标行程进行调整，以调整后的目标行程控制车辆后轮。

具体地，如图5所示，在正常车况下，为控制后轮产生与前轮转向角相反的角度以减小转弯半径，控制模块2可根据图3中的前后轮转角控制系数iRA生成的目标行程S，相应的，执行模块3则根据控制模块2输出的目标行程S控制车辆后轮，并且由于实际控制过程需要控制机械部件以实现车辆后轮的转向控制，执行模块3控制的车辆后轮于运行过程中，达到实际行程α₁与目标行程S始终具有一定的时间差。

需要说明的是，由于目标行程S＝a·iRA，而实际运行中，前轮转角a和前后轮转角控制系数iRA均在实时变化，为了清楚明确地表示车辆于正常车况下的车辆后轮的控制过程，此处的图1以及下文的图5，图8至图13均为前轮转角为固定数值的情况。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的执行模块3与控制模块2之间的通信连接状态。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括执行模块3与控制模块2之间的通信连接出现故障；

如图6所示，执行单元33包括：

第一执行部件331，用于在执行模块3无法获取控制模块2生成的目标行程时，以当前的后轮转角，控制车辆后轮回到中间位置，以及

在执行模块3恢复获取控制模块2生成的目标行程时，以目标行程控制车辆后轮。

如图7所示，本发明的优选的实施方式中，控制模块2包括：

一子判断单元23，用于在控制模块2与执行模块3之间的通信恢复正常后，判断车辆的方向盘转角是否回到中间位置并生成对应的判断结果；

一输出单元24，分别连接子判断单元23和控制单元22，用于在判断结果表示为车辆的方向盘转角回到中间位置时，将对应于当前车况的目标行程输出至执行模块3。

具体地，如图8所示，在正常车况下，执行模块3始终根据控制模块2输出的目标行程S控制车辆后轮，由于机械部件的变化原因，后轮转向的实际行程α₂与目标行程始终具有一定的时间差，而当执行模块3与控制模块2之间的通信连接出现故障，即执行模块3与控制模块2之间的信号出现丢失或无效的情况时，此时的后轮转向的实际行程α₂，第一执行部件331则可根据对应于当前的后轮行程α₂的转角变化速率控制车辆后轮回中，即后轮转向的实际行程α₂回到中间位置。

进一步地，在通讯恢复正常之后，控制模块2在车辆的方向盘转角回到中间位置，即方向盘转角经过零度位置时，将生成的目标行程输出，执行模块3接收到该目标行程，此时由于通讯恢复正常，当前车况属于正常车况，执行模块3将根据该目标行程直接控制车辆后轮的转向，以在通讯丢失以及通讯恢复的过程中，实现车辆后轮的安全控制。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆后轮的当前转角。

本发明的优选的实施方式中，异常车况还包括目标行程超过预设的转角阈值；

如图6所示，执行单元33包括：

第二执行部件332，用于在目标行程超过转角阈值时，以转角阈值控制车辆后轮。

具体地，如图9所示，在正常车况下，执行模块3始终根据控制模块2输出的目标行程S控制车辆后轮，由于机械部件的变化原因，后轮转向的实际行程α₃与目标行程S始终具有一定的时间差，并且无论目标行程S的方向符合预定转角方向的正向，还是背向预定转角方向的负向，后轮转向的实际行程α₃均会随着目标行程S的方向的改变而改变，而当控制模块2输出的目标行程S在一定时间超过预设的转角阈值S₂，即目标行程S已经超过车辆后轮所能控制的安全边界，车辆当前的车况可视为异常车况，执行模块3将根据该预设安全边界控制车辆后轮，也就是说，执行模块3控制车辆可以以对应于转角阈值S₂，及其转角变化速率控制车辆后轮转向的实际行程α₃，并在目标行程S为后轮转角回中时，执行模块3将以对应的转角变化速率控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前车速。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车速的变化速率超过预设的变化阈值；

如图6所示，执行单元33包括：

第三执行部件333，用于在车速的变化速率超过变化阈值时，控制车辆后轮趋向中间位置，以及

在车速的变化速率不超过变化阈值时，以对应于当前车况的目标行程控制车辆后轮。

具体地，如图10所示，在正常车况下，执行模块3始终根据控制模块2输出的目标行程S控制车辆后轮，由于机械部件的变化原因，后轮转向的实际行程α₄与目标行程S始终具有一定的时间差，而当车辆的当前车速的变化速率在一定时间超过预设的变化阈值，则车速的变化速率在一定时间内超过功能安全的边界，车辆当前的车况可视为异常车况，执行模块3可以以对应于该变化速率的转角变化速率控制车辆后轮趋向中间位置，也就是控制车辆后轮的转角趋向零度，本发明中，“零度”与“中间位置”于实际控制中是本质相同的概念，而当车速速率恢复到正常时，执行模块3则根据当前的后轮转向的实际行程α₄以及目标行程S，以对应的变化速率控制后轮趋向目标行程。进一步地，该过程中的功能安全边界、以及车速变化的变化预知可根据整车的最大加速度、最大减速度进行设定。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前供电状态。

本发明的优选的实施方式中，车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

异常车况包括车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

如图6所示，执行单元33包括：

第四执行部件334，用于在车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制车辆后轮自下电转角返回至中间位置。

具体地，如图11所示，正常供电时，后轮转向的实际行程α₅随着目标行程S的变化而变化，而当车辆处于下电状态时，由于地面粗糙程度较高，或车辆急减速刹停等原因，车辆后轮未回中，即车辆后轮仍具有一对应的下电转角α₅′，当前的车况可视为异常车况，执行模块3可以以车辆的当前最大运行功率控制车辆后轮自下电转角α₅′返回至中间位置，也就是说，控制车辆后轮返回零度。进一步地，此时的执行模块3还可通知组合仪表亮起黄灯，以保持最好的停车姿态。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前供电状态。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

如图6所示，执行单元33包括：

一第一判断部件337，第一判断部件337中预设一返回时间，用于判断车辆后轮在返回时间内是否返回至中间位置；

第五执行部件335，连接第一判断部件337，用于分析判断结果，并在判断结果表示车辆后轮在返回时间内未返回至中间位置时，生成对应的告警指示。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括执行模块3于车辆下电状态获取目标行程；

执行单元33包括：

一第一判断部件337，用于执行模块3于车辆下电状态获取目标行程时，判断车辆后轮是否处于中间位置并生成对应的判断结果；

第五执行部件335，连接第一判断部件337，用于分析判断结果，并在判断结果表示为车辆后轮处于中间位置时，控制车辆后轮保持中间位置，以及

在判断结果表示为车辆后轮不处于中间位置时，以目标行程控制车辆后轮。

具体地，基于上述描述，如图12所示，正常供电状态时，后后轮转向的实际行程α₆随着目标行程S的变化而变化，而当车辆下电时，由于地面有障碍物等原因，车辆后轮在执行模块3以最大能力回中的情况下，第一判断部件337首先可以判断，预设的返回时间后，车辆后轮是否返回中间位置，若车辆后轮仍无法返回中间位置，则第五执行部件335可以生成告警指示，例如控制仪表盘亮起红灯，还可停止与通讯并进入休眠状态，若障碍物被移除时，此时于下电状态，即停车车况中只允许车辆后轮返回中间位置。

进一步地，若收到目标行程，第一判断部件337此时可以判断当前的车辆后轮是否回到中间位置，若是，则第五执行部件335可以控制车辆后轮继续保持在中间位置，停止行程控制，不再根据目标行程S的变化而变化。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

如图6所示，执行单元33包括：

一第二判断部件338，用于获取车辆后轮的当前承载状态，并判断车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果；

第六执行部件336，连接第二判断部件338，用于分析判断结果，并在判断结果表示为当前承载状态处于超载状态时，控制车辆后轮回到中间位置，以及

在判断结果表示为当前承载状态不处于超载状态时，以目标行程控制车辆后轮。

具体地，如图13所示，正常运行时，后轮转向的实际行程α₇随着目标行程S的变化而变化，而当车辆后轮超载时，第六执行部件336可以根据对应于当前的目标行程的转角变化速率控制车辆后轮先回到中间位置，即并通知组合仪表亮黄灯，直到过载条件消失后，第六执行部件336，可以以最大的运行功率控制车辆后轮的转角到达此时的目标行程S。

其中，一种车辆后轮转向控制方法，应用于不同的驾驶车况，如图14所示，车辆后轮转向控制方法包括：

步骤S1，实时获取车辆的当前运行状态；

步骤S2，根据当前运行状态实时生成对应的目标行程；

步骤S3，根据当前运行状态以及对应于当前运行状态的目标行程确定车辆的当前车况，并实时判断当前车况是否属于预设的多个异常车况，根据判断结果实时控制车辆后轮。

具体地，本发明提供一种车辆后轮转向控制方法，通过步骤S1至步骤S3，根据车辆的当前车况控制车辆后轮的转向，以实现车辆后轮的准确控制。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前车速，车辆的当前方向盘转角，和车辆的当前方向盘转角变化速率。

本发明的优选的实施方式中，如图15所示，步骤S2包括：

步骤S21，配置一关联于运行状态的前后轮转角控制系数；

步骤S22，根据车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，生成对应于当前运行状态的目标行程。

本发明的优选的实施方式中，步骤S22，下述公式生成目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示目标行程；

a用于表示当前的前轮转角；

iRA用于表示当前的前后轮转角控制系数。

具体的，步骤S22，根据获取到的当前运行状态对应的前后轮转角控制系数，以及当前的前轮转角，生成对应的目标行程。

本发明的优选的实施方式中，如图16所示，步骤S3包括：

步骤S31，获取车辆的当前运行状态以及对应于当前运行状态的目标行程；

步骤S32，预设多个异常车况，用于根据当前运行状态以及对应于当前运行状态的目标行确定车辆的当前车况，并判断当前车况是否属于异常车况：

若是，则转至步骤S33；

若否，则以对应的目标行程控制车辆后轮；

步骤S33，对目标行程进行调整，以调整后的目标行程控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括目标行程的获取状态。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括无法获取目标行程；

如图17所示，步骤S33包括：

步骤S331，无法获取目标行程时，控制车辆后轮回到中间位置，以及

恢复获取目标行程时，以目标行程控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，步骤S22包括下述流程：

判断车辆的方向盘转角是否回到中间位置：

若是，则将对应于当前车况的目标行程输出。

若否，则退出流程。

具体地，在无法正常获取目标行程时，即生成目标行程的控制模块2与控制车辆后轮的执行模块3之间的通信连接出现故障，于步骤S331，控制车辆后轮回到中间位置，并在恢复获取目标行程时，以目标行程控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆后轮的当前转角。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括目标行程超过预设的转角阈值；

如图18所示，步骤S33包括：

步骤S332，在目标行程超过转角阈值时，以转角阈值控制车辆后轮。

具体地，在目标行程在一定时间超过预设的转角阈值，车辆当前的车况可视为异常车况，于步骤S332，控制车辆以对应于转角阈值的转角变化速率控制车辆后轮的后轮转角，并在目标行程为后轮转角回中时，执行模块3将以对应的转角变化速率控制车辆后轮。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车速的变化速率超过预设的变化阈值；

如图19所示，步骤S33包括：

步骤S333，在车速的变化速率超过变化阈值时，控制车辆后轮趋向中间位置，以及

在车速的变化速率不超过变化阈值时，以对应于当前车况的目标行程控制车辆后轮。

具体地，在车辆的当前车速的变化速率在一定时间超过预设的变化阈值，则车速的变化速率在一定时间内超过功能安全的边界，车辆当前的车况可视为异常车况，于步骤S333，以对应于该变化速率的转角变化速率控制车辆后轮趋向中间位置，而当车速速率恢复到正常时，则根据当前的后轮转角以及目标行程，以对应的变化速率控制后轮趋向目标行程。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前供电状态。

本发明的优选的实施方式中，车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

异常车况包括车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

如图20所示，步骤S33包括：

步骤S334，在车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制车辆后轮自下电转角返回至中间位置。

具体地，当车辆处于下电状态时，由于地面粗糙程度较高，或车辆急减速刹停等原因，车辆后轮未回中，即，车辆后轮仍具有一对应的下电转角，当前的车况可视为异常车况，于步骤S334，将并以车辆的当前最大运行功率控制车辆后轮自下电转角返回至中间位置。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

如图21所示，步骤S33包括下述流程：

步骤S335，判断车辆后轮在返回时间内是否返回至中间位置：

若是，则退出流程；

若否，则生成对应的告警指示。

具体地，当车辆下电时，若判断出车辆后轮在预设的返回时间内仍无法返回中间位置，可视为车辆当前处于异常车况，如地面上有障碍物，此时可以控制仪表盘亮起红灯。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆的当前供电状态。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括执行模块3于车辆下电状态获取目标行程；

如图22所示，步骤S33包括下述流程：

步骤S336，于车辆下电状态获取目标行程时，车辆后轮是否处于中间位置：

若是，则控制车辆后轮保持中间位置；

若否，以目标行程控制车辆后轮。

具体地，当车辆下电时，若收到目标行程，可以判断当前的车辆后轮是否回到中间位置，若是，则可以控制车辆后轮继续保持在中间位置。

本发明的优选的实施方式中，当前运行状态可以包括车辆后轮的当前承载状态。

本发明的优选的实施方式中，异常车况包括车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

如图23所示，步骤S33包括下述流程：

步骤S337，判断车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果：

若是，则控制车辆后轮回到中间位置；

若否，则以目标行程控制车辆后轮。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供一种后轮转向控制系统及方法，可以应用于各种异常车况下的后轮控制，通过异常车况的实时判断实时控制车辆后轮，不仅能够在各种异常车况下，提高车辆动态的响应特性，还能平稳安全的控制车辆后轮，在保证驾驶员安全运行的同时，可以平稳地过度到正常车况，进而提升驾驶体验。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (26)

1.一种车辆后轮转向控制系统，应用于不同的驾驶车况，其特征在于，所述车辆后轮转向控制系统包括：

一采集模块，用于实时获取车辆的当前运行状态；

一控制模块，连接所述采集模块，用于根据所述当前运行状态，实时生成对应的目标行程；

一执行模块，分别连接所述采集模块和所述控制模块，所述执行模块预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程确定所述车辆的当前车况，并实时判断所述当前车况是否属于所述异常车况，根据判断结果，实时控制车辆后轮。

2.根据权利要求1所述的车辆后轮转向控制系统，其特征在于，所述当前运行状态包括：

所述车辆的当前车速；和/或

所述车辆的当前方向盘转角；和/或

所述车辆的当前方向盘转角变化速率；和/或

所述车辆的所述执行模块与所述控制模块之间的通信连接状态；和/或

所述车辆后轮的当前转角；和/或

所述车辆后轮的当前承载状态；和/或

所述车辆的当前供电状态。

3.根据权利要求1所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

一配置单元，所述配置单元用于根据车辆的运行状态配置一关联于所述运行状态的前后轮转角控制系数；

一控制单元，连接所述配置单元，用于根据所述车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，以实时生成对应于所述当前运行状态的所述目标行程。

4.根据权利要求3所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述控制单元采用下述公式生成所述目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示所述目标行程；

a用于表示当前的所述前轮转角；

iRA用于表示当前的所述前后轮转角控制系数。

5.根据权利要求1所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述执行模块包括：

一获取单元，用于实时获取所述车辆的当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程；

一判断单元，连接所述获取单元，所述判断单元中预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行确定所述车辆的当前车况，并实时判断所述当前车况是否属于所述异常车况，以生成对应的第一判断结果；

一执行单元，连接所述判断单元，所述执行单元用于获取所述第一判断结果，并对所述第一判断结果进行分析，在所述第一判断结果表示为所述当前车况不属于所述异常车况时，以对应的所述目标行程实时控制所述车辆后轮，以及

在所述判断结果表示为所述当前车况属于所述异常车况时，对所述目标行程进行调整，以调整后的所述目标行程实时控制所述车辆后轮。

6.根据权利要求5所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述执行模块与所述控制模块之间的通信连接出现故障；

所述执行单元包括：

第一执行部件，用于在所述执行模块无法获取所述控制模块生成的所述目标行程时，以当前的所述后轮转角，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

在所述执行模块恢复获取所述控制模块生成的所述目标行程时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

7.根据权利要求6所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

一判断单元，用于在所述控制模块与所述执行模块之间的通信恢复正常后，判断所述车辆的方向盘转角是否回到中间位置并生成对应的判断结果；

一输出单元，连接所述判断单元，用于在所述判断结果表示为所述车辆的方向盘转角回到中间位置时，将对应于当前车况的所述目标行程输出至所述执行模块。

8.根据权利要求5所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述目标行程超过预设的转角阈值；

所述执行单元包括：

第二执行部件，用于在所述目标行程超过所述转角阈值时，以所述转角阈值控制所述车辆后轮。

9.根据权利要求5所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述车速的变化速率超过预设的变化阈值；

所述执行单元包括：

第三执行部件，用于在所述车速的变化速率超过所述变化阈值时，控制所述车辆后轮趋向中间位置，以及

在所述车速的变化速率不超过所述变化阈值时，以对应于当前车况的所述目标行程控制所述车辆后轮。

10.根据权利要求5所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

所述执行单元包括：

第四执行部件，用于在所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取所述下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制所述车辆后轮自所述下电转角返回至中间位置。

11.根据权利要求10所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

所述执行单元包括：

一第一判断部件，所述第一判断部件中预设一返回时间，用于判断所述车辆后轮在所述返回时间内是否返回至中间位置；

第五执行部件，连接所述第一判断部件，用于分析所述判断结果，并在判断结果表示所述车辆后轮在所述返回时间内未返回至中间位置时，生成对应的告警指示。

12.根据权利要求10所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程；

所述执行单元包括：

一第一判断部件，用于所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程时，判断所述车辆后轮是否处于中间位置并生成对应的判断结果；

第五执行部件，连接所述第一判断部件，用于分析所述判断结果，并在所述判断结果表示为所述车辆后轮处于中间位置时，控制所述车辆后轮保持中间位置，以及

在所述判断结果表示为所述车辆后轮不处于中间位置时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

13.根据权利要求5所述的后轮转向控制系统，其特征在于，所述异常车况包括所述车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

所述执行单元包括：

一第二判断部件，用于获取所述车辆后轮的当前承载状态，并判断所述车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果；

第六执行部件，连接所述第二判断部件，用于分析所述判断结果，并在所述判断结果表示为所述当前承载状态处于超载状态时，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

在所述判断结果表示为所述当前承载状态不处于超载状态时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

14.一种车辆后轮转向控制方法，应用于不同的驾驶车况，其特征在于，所述车辆后轮转向控制方法包括：

步骤S1，实时获取车辆的当前运行状态；

步骤S2，根据所述当前运行状态实时生成对应的目标行程；

步骤S3，根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程确定所述车辆的当前车况，并实时判断所述当前车况是否属于预设的多个异常车况，根据判断结果实时控制车辆后轮。

15.根据权利要求14所述的车辆后轮转向控制方法，其特征在于，所述当前运行状态包括：

所述车辆的当前车速；和/或

所述车辆的当前方向盘转角；和/或

所述车辆的当前方向盘转角变化速率；和/或

所述目标行程的获取状态；和/或

所述车辆后轮的当前转角；和/或

所述车辆后轮的当前承载状态；和/或

所述车辆的当前供电状态。

16.根据权利要求14所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21，配置一关联于所述运行状态的前后轮转角控制系数；

步骤S22，根据所述车辆的当前运行状态确定对应的前轮转角以及前后轮转角控制系数，生成对应于所述当前运行状态的所述目标行程。

17.根据权利要求16所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述步骤S22，下述公式生成所述目标行程：

S＝a·iRA

其中，

S用于表示所述目标行程；

a用于表示当前的所述前轮转角；

iRA用于表示当前的所述前后轮转角控制系数。

18.根据权利要求14所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S31，获取所述车辆的当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行程；

步骤S32，预设多个异常车况，用于根据所述当前运行状态以及对应于所述当前运行状态的所述目标行确定所述车辆的当前车况，并判断所述当前车况是否属于所述异常车况：

若是，则转至步骤S33；

若否，则以对应的所述目标行程控制所述车辆后轮；

步骤S33，对所述目标行程进行调整，以调整后的所述目标行程控制所述车辆后轮。

19.根据权利要求18所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括无法获取所述目标行程；

所述步骤S33包括：

步骤S331，无法获取所述目标行程时，控制所述车辆后轮回到中间位置，以及

恢复获取所述目标行程时，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

20.根据权利要求19所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述步骤S22包括下述流程：

判断所述车辆的方向盘转角是否回到中间位置：

若是，则将对应于当前车况的所述目标行程输出。

若否，则退出所述流程。

21.根据权利要求18所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括所述目标行程超过预设的转角阈值；

所述步骤S33包括：

步骤S332，在所述目标行程超过所述转角阈值时，以所述转角阈值控制所述车辆后轮。

22.根据权利要求18所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括所述车速的变化速率超过预设的变化阈值；

所述步骤S33包括：

步骤S333，在所述车速的变化速率超过所述变化阈值时，控制所述车辆后轮趋向中间位置，以及

在所述车速的变化速率不超过所述变化阈值时，以对应于当前车况的所述目标行程控制所述车辆后轮。

23.根据权利要求18所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述车辆的供电状态包括车辆下电状态和车辆上电状态；

所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角；

所述步骤S33包括：

步骤S334，在所述车辆后轮于车辆下电状态具有一下电转角时，获取所述下电转角，并以车辆的当前最大运行功率控制所述车辆后轮自所述下电转角返回至中间位置。

24.根据权利要求23所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括所述车辆后轮于车辆下电状态无法回到中间位置；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S335，判断所述车辆后轮在所述返回时间内是否返回至中间位置：

若是，则退出所述流程；

若否，则生成对应的告警指示。

25.根据权利要求23所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括所述执行模块于车辆下电状态获取所述目标行程；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S336，于车辆下电状态获取所述目标行程时，所述车辆后轮是否处于中间位置：

若是，则控制所述车辆后轮保持中间位置；

若否，以所述目标行程控制所述车辆后轮。

26.根据权利要求18所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述异常车况包括所述车辆后轮的当前承载状态处于超载状态；

所述步骤S33包括下述流程：

步骤S337，判断所述车辆后轮的当前承载状态是否处于超载状态并生成对应的判断结果：

若是，则以控制所述车辆后轮回到中间位置；

若否，则以所述目标行程控制所述车辆后轮。

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