CN113911107A - 一种车辆四轮转向控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆四轮转向控制方法及装置。所述车辆四轮转向控制方法，包括；当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；根据第一行驶参数计算车辆的第一实际不足转向度，并根据第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制车辆以第一前轮补偿角和第一后轮补偿角进行转向行驶。本发明能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

Description

一种车辆四轮转向控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆转向控制技术领域，尤其涉及一种车辆四轮转向控制方法及装置。

背景技术

在实际场景中，车辆以一定速度进行转向行驶时，会受到一个侧向力，因为车轮是有弹性的，所以会发生变形，使车辆偏离规划轨迹行驶，这种现象称为车轮的侧偏现象，侧偏现象容易引发车辆不足转向或者过度转向情况。而且对于不同的车辆载荷、不同的路面附着、不同的驱动形式，同样的方向盘转角输入，车辆表现出来的横摆角，航向角是不一样的，也容易引发车辆不足转向或过度转向情况，使车辆的实际行驶轨迹与规划轨迹产生较大的偏移，难以提高车辆转弯的稳定性和安全性。尤其是自动驾驶车辆，在没有人为的干预控制时，需要更精准地控制车轮侧偏角，以更好地发挥车辆的横向附着力，避免出现不足转向或过度转向情况。但目前的转向控制方法并不能在车辆转弯时有效避免出现不足转向或过度转向情况，难以提高车辆转弯的稳定性和安全性。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种车辆四轮转向控制方法及装置，能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施例提供一种车辆四轮转向控制方法，包括；

当所述车辆处于自动驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前所述车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；

根据所述第一行驶参数计算所述车辆的第一实际不足转向度，并根据所述第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；

根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第一前轮补偿角和所述第一后轮补偿角进行转向行驶。

进一步地，所述车辆四轮转向控制方法，还包括：

当所述车辆处于人工驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前所述车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；

根据所述第二行驶参数计算所述车辆的第二实际不足转向度，并根据所述第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；

根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第二后轮补偿角进行转向行驶。

进一步地，所述根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，具体为：

按照前、后轴载荷引起的高度变化量的比例，将所述第一后轮侧偏角补偿量分配补偿给所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角，得到所述第一前轮补偿角和第一后轮补偿角。

进一步地，所述第一实际不足转向度为：

under_steer =(α1-α2)/lacc；

其中，α1表示当前所述车辆的前轮侧偏角，α1=β+b*L*ω/((a+b)*v)-θf_i，α2表示当前所述车辆的后轮侧偏角，α2=β-a*L*ω/((a+b)*v)，β表示当前所述车辆的质心侧偏角，a表示当前所述车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b表示当前所述车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示所述车辆的轴距，ω表示当前所述车辆的横摆角速度，v表示当前所述车辆的行驶速度，θf_i表示当前所述车辆的前轮转角，θf_i=arctan L/R，R表示所述规划轨迹对应的转向半径，lacc表示当前所述车辆的侧向加速度；

所述第一后轮侧偏角补偿量为：

Δα=Δ/lacc；

其中，Δ表示所述第一实际不足转向度和所述第一理想不足转向度的差值，Δ=under_steer- ideal_under_steer，ideal_under_steer表示所述第一理想不足转向度。

进一步地，所述第一前轮补偿角为：

frontΔα=Δα*（a/（a+b））+α1；

所述第一后轮补偿角为：

rearΔα=Δα*（b/（a+b））+α2。

进一步地，所述根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，具体为：

根据前、后轴载荷引起的高度变化量，将所述第二后轮侧偏角补偿量补偿给所述后轮侧偏角，得到所述第二后轮补偿角。

进一步地，所述第二实际不足转向度为：

under_steer’ =(α1’-α2’)/lacc’；

其中，α1’表示当前所述车辆的前轮侧偏角，α1’=β’+b’*L*ω’/((a’+b’)*v’)-θf，α2’表示当前所述车辆的后轮侧偏角，α2’=β’-a’*L*ω’/((a’+b’)*v’)，β’表示当前所述车辆的质心侧偏角，a’表示当前所述车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b’表示当前所述车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示所述车辆的轴距，ω’表示当前所述车辆的横摆角速度，v’表示当前所述车辆的行驶速度，θf表示当前所述车辆的前轮转角，θf =steerwheel_angle / i，steerwheel_angle表示当前所述车辆的方向盘转角，i表示所述车辆的转向系统传动比，lacc’表示当前所述车辆的侧向加速度；

所述第二后轮侧偏角补偿量为：

Δα’=Δ’/lacc’；

其中，Δ’表示所述第二实际不足转向度和所述第二理想不足转向度的差值，Δ’=under_steer’- ideal_under_steer’，ideal_under_steer’表示所述第二理想不足转向度。

进一步地，所述第二后轮补偿角为：

rearΔα’=Δα’*（a’+b’）+α2’。

第二方面，本发明一实施例提供一种车辆四轮转向控制装置，包括：

获取模块，用于当所述车辆处于自动驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前所述车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；

计算模块，用于根据所述第一行驶参数计算所述车辆的第一实际不足转向度，并根据所述第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；

控制模块，用于根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第一前轮补偿角和所述第一后轮补偿角进行转向行驶。

进一步地，所述获取模块，还用于当所述车辆处于人工驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前所述车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；

所述计算模块，还用于根据所述第二行驶参数计算所述车辆的第二实际不足转向度，并根据所述第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；

所述控制模块，还用于根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第二后轮补偿角进行转向行驶。

本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数，根据第一行驶参数计算车辆的第一实际不足转向度，并根据第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量，根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制车辆以第一前轮补偿角和第一后轮补偿角进行转向行驶，实现车辆四轮转向控制。相比于现有技术，本发明的实施例通过实时判断车辆的驾驶模式是否为自动驾驶模式，以及当前车辆的行驶速度是否大于第一预设阈值，在车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，根据计算得到的第一实际不足转向度和预设得到的第一理想不足转向度，对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，控制车辆趋于第一理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种车辆四轮转向控制方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中的阿克曼转向的几何示意图；

图3为本发明第一实施例中的第一实际不足转向度、第一理想不足转向度与侧向加速度的关系曲线图；

图4为本发明第二实施例中的一种车辆四轮转向控制方法的流程示意图；

图5为本发明第二实施例中的第二实际不足转向度、第二理想不足转向度与侧向加速度的关系曲线图；

图6为本发明第二实施例中示例的一种车辆四轮转向控制方法的流程示意图；

图7为本发明第三实施例中的一种车辆四轮转向控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以控制器作为执行主体为例进行说明。

如图1所示，第一实施例提供一种车辆四轮转向控制方法，包括步骤S1~S3；

S1、当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；

S2、根据第一行驶参数计算车辆的第一实际不足转向度，并根据第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；

S3、根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制车辆以第一前轮补偿角和第一后轮补偿角进行转向行驶。

作为示例性地，在步骤S1中，实时判断车辆的驾驶模式是否为自动驾驶模式，并在判定车辆处于自动驾驶模式时，继续判断当前车辆的行驶速度是否大于第一预设阈值，其中，第一预设阈值是根据车辆的轮距、轴距、载荷等车型参数而设置的。当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数，具体为，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的质心侧偏角β，通过车辆上的前轴高度传感器采集当前车辆的前轴载荷引起的高度变化量a，通过车辆上的后轴高度传感器采集当前车辆的后轴载荷引起的高度变化量b，获取车辆的轴距L（轴距为车辆本身固有的属性参数），通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的横摆角速度ω，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件轮速传感器采集当前车辆的行驶速度v，获取控制器根据规划轨迹确定的转向半径R，基于阿克曼转向计算得到当前车辆的前轮转角θf _i = arctan L/R，阿克曼转向的几何示意图如图2所示，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的侧向加速度lacc。

在步骤S2中，根据当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数，计算当前车辆的前轮侧偏角α1=β+b*L*ω/((a+b)*v)-θf_i和后轮侧偏角α2=β-a*L*ω/((a+b)*v)，进而根据当前车辆的前轮侧偏角α1和后轮侧偏角α2，计算当前车辆的第一实际不足转向度under_steer =(α1-α2)/lacc，最后根据计算的第一实际不足转向度under_steer和预设的第一理想不足转向度ideal_under_steer的差值Δ= under_steer- ideal_under_steer，确定第一后轮侧偏角补偿量Δα=Δ/lacc。其中，第一实际不足转向度、第一理想不足转向度与侧向加速度的关系曲线图如图3所示。

在步骤S3中，根据第一后轮侧偏角补偿量Δα对车辆的前轮侧偏角α1和后轮侧偏角α2进行补偿，比如按照前、后轴载荷引起的高度变化量a、b的比例a/(a+b)、b/(a+b)，将第一后轮侧偏角补偿量Δα分配补偿给前轮侧偏角α1和后轮侧偏角α2，得到第一前轮补偿角frontΔα=Δα*（a/（a+b））+α1和第一后轮补偿角rearΔα=Δα*（b/（a+b））+α2，并控制车辆以第一前轮补偿角frontΔα和第一后轮补偿角rearΔα进行转向行驶，实现车辆转向控制。

本实施例通过实时判断车辆的驾驶模式是否为自动驾驶模式，以及当前车辆的行驶速度是否大于第一预设阈值，在车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，根据计算得到的第一实际不足转向度和预设得到的第一理想不足转向度，对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，控制车辆趋于第一理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

在优选的实施例当中，所述根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，具体为：按照前、后轴载荷引起的高度变化量的比例，将第一后轮侧偏角补偿量分配补偿给前轮侧偏角和后轮侧偏角，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角。

本实施例通过按照前、后轴载荷引起的高度变化量的比例，将第一后轮侧偏角补偿量分配补偿给前轮侧偏角和后轮侧偏角，能够保证在不同的车辆载荷下均能够控制车辆趋于第一理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

在优选的实施例当中，第一实际不足转向度为：

under_steer =(α1-α2)/lacc；

其中，α1表示当前车辆的前轮侧偏角，α1=β+b*L*ω/((a+b)*v)-θf_i，α2表示当前车辆的后轮侧偏角，α2=β-a*L*ω/((a+b)*v)，β表示当前车辆的质心侧偏角，a表示当前车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b表示当前车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示车辆的轴距，ω表示当前车辆的横摆角速度，v表示当前车辆的行驶速度，θf_i表示当前车辆的前轮转角，θf_i=arctan L/R，R表示规划轨迹对应的转向半径，lacc表示当前车辆的侧向加速度；

第一后轮侧偏角补偿量为：

Δα=Δ/lacc；

其中，Δ表示第一实际不足转向度和第一理想不足转向度的差值，Δ= under_steer- ideal_under_steer，ideal_under_steer表示第一理想不足转向度。

在优选的实施例当中，第一前轮补偿角为：

frontΔα=Δα*（a/（a+b））+α1；

第一后轮补偿角为：

rearΔα=Δα*（b/（a+b））+α2。

如图4所示，基于第一实施例的第二实施例提供一种车辆四轮转向控制方法，还包括步骤S4~S6：

S4、当车辆处于人工驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；

S5、根据第二行驶参数计算车辆的第二实际不足转向度，并根据第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；

S6、根据第二后轮侧偏角补偿量对车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制车辆以第二后轮补偿角进行转向行驶。

作为示例性地，在步骤S4中，实时判断车辆的驾驶模式是否为自动驾驶模式，并在判定车辆不处于自动驾驶模式而处于人工驾驶模式时，继续判断当前车辆的行驶速度是否大于第二预设阈值，其中，第二预设阈值是根据车辆的轮距、轴距、载荷等车型参数而设置的，第二预设阈值可等于第一预设阈值也可不等于第一预设阈值。当车辆处于人工驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前车辆在实际的运动轨迹上的第二行驶参数，具体为，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的质心侧偏角β’，通过车辆上的前轴高度传感器采集当前车辆的前轴载荷引起的高度变化量a’，通过车辆上的后轴高度传感器采集当前车辆的后轴载荷引起的高度变化量b’，获取车辆的轴距L（轴距为车辆本身固有的属性参数），通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的横摆角速度ω’，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件轮速传感器采集当前车辆的行驶速度v’，获取控制器输入的方向盘转角steerwheel_angle，结合车辆的转向系统传动比i计算得到当前车辆的前轮转角θf=steerwheel_angle / i，通过车辆上的汽车电子稳定控制系统（ESC）或车身电子稳定系统（ESP）硬件本身惯导测量得到当前车辆的侧向加速度lacc’。

在步骤S5中，根据当前车辆在运动轨迹上的第二行驶参数，计算当前车辆的前轮侧偏角α1’=β’+b’*L*ω’/((a’+b’)*v’)-θf和后轮侧偏角α2’=β’-a’*L*ω’/((a’+b’)*v’)，进而根据当前车辆的前轮侧偏角α1’和后轮侧偏角α2’，计算当前车辆的第二实际不足转向度under_steer’ =(α1’-α2’)/lacc’，最后根据计算的第二实际不足转向度under_steer’和预设的第二理想不足转向度ideal_under_steer’的差值Δ’= under_steer’-ideal_under_steer’，确定第二后轮侧偏角补偿量Δα’=Δ’/lacc’。其中，第二实际不足转向度、第二理想不足转向度与侧向加速度的关系曲线图如图5所示。

在步骤S6中，根据第二后轮侧偏角补偿量Δα’对车辆的后轮侧偏角α2’进行补偿，比如根据前、后轴载荷引起的高度变化量a、b，将第二后轮侧偏角补偿量Δα’补偿给后轮侧偏角α2’，得到第二后轮补偿角rearΔα’=Δα’*（a’+b’）+α2’，并控制车辆以第二后轮补偿角rearΔα’进行转向行驶，实现车辆转向控制。

本实施例通过在车辆处于人工驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，根据计算得到的第二实际不足转向度和预设得到的第二理想不足转向度，对车辆的后轮侧偏角进行补偿，控制车辆趋于第二理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

在优选的实施例当中，所述根据第二后轮侧偏角补偿量对车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，具体为：根据前、后轴载荷引起的高度变化量，将第二后轮侧偏角补偿量补偿给后轮侧偏角，得到第二后轮补偿角。

本实施例通过根据前、后轴载荷引起的高度变化量，将第二后轮侧偏角补偿量补偿给后轮侧偏角，能够保证在不同的车辆载荷下均能够控制车辆趋于第二理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

在优选的实施例当中，第二实际不足转向度为：

under_steer’ =(α1’-α2’)/lacc’；

其中，α1’表示当前车辆的前轮侧偏角，α1’=β’+b’*L*ω’/((a’+b’)*v’)-θf，α2’表示当前车辆的后轮侧偏角，α2’=β’-a’*L*ω’/((a’+b’)*v’)，β’表示当前车辆的质心侧偏角，a’表示当前车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b’表示当前车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示车辆的轴距，ω’表示当前车辆的横摆角速度，v’表示当前车辆的行驶速度，θf表示当前车辆的前轮转角，θf = steerwheel_angle / i，steerwheel_angle表示当前车辆的方向盘转角，i表示车辆的转向系统传动比，lacc’表示当前车辆的侧向加速度；

第二后轮侧偏角补偿量为：

Δα’=Δ’/lacc’；

其中，Δ’表示第二实际不足转向度和第二理想不足转向度的差值，Δ’= under_steer’- ideal_under_steer’，ideal_under_steer’表示第二理想不足转向度。

在优选的实施例当中，第二后轮补偿角为：

rearΔα’=Δα’*（a’+b’）+α2’。

为了更清楚地说明第二实施例，第二实施例提供的一种车辆四轮转向控制方法的流程示意图如图6所示。

基于与第二实施例同样的发明构思，第三实施例提供如图7所示的一种车辆四轮转向控制装置，包括：获取模块21，用于当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；计算模块22，用于根据第一行驶参数计算车辆的第一实际不足转向度，并根据第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；控制模块23，用于根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制车辆以第一前轮补偿角和第一后轮补偿角进行转向行驶。

在优选的实施例当中，获取模块21，还用于当车辆处于人工驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；计算模块22，还用于根据第二行驶参数计算车辆的第二实际不足转向度，并根据第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；控制模块23，还用于根据第二后轮侧偏角补偿量对车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制车辆以第二后轮补偿角进行转向行驶。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过当车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前车辆在规划轨迹上的第一行驶参数，根据第一行驶参数计算车辆的第一实际不足转向度，并根据第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量，根据第一后轮侧偏角补偿量对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制车辆以第一前轮补偿角和第一后轮补偿角进行转向行驶，实现车辆四轮转向控制。本发明的实施例通过实时判断车辆的驾驶模式是否为自动驾驶模式，以及当前车辆的行驶速度是否大于第一预设阈值，在车辆处于自动驾驶模式，且车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，根据计算得到的第一实际不足转向度和预设得到的第一理想不足转向度，对车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，控制车辆趋于第一理想不足转向度进行转向行驶，使车轮充分利用侧向附着力稳定安全地转弯，从而能够实时精准地补偿车轮侧偏角，有效避免出现不足转向或过度转向情况，提高车辆转弯的稳定性和安全性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

Claims (10)

1.一种车辆四轮转向控制方法，其特征在于，包括；

当所述车辆处于自动驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前所述车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；

根据所述第一行驶参数计算所述车辆的第一实际不足转向度，并根据所述第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；

根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第一前轮补偿角和所述第一后轮补偿角进行转向行驶。

2.如权利要求1所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，还包括：

当所述车辆处于人工驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前所述车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；

根据所述第二行驶参数计算所述车辆的第二实际不足转向度，并根据所述第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；

根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第二后轮补偿角进行转向行驶。

3.如权利要求1所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，具体为：

按照前、后轴载荷引起的高度变化量的比例，将所述第一后轮侧偏角补偿量分配补偿给所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角，得到所述第一前轮补偿角和第一后轮补偿角。

4.如权利要求1所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述第一实际不足转向度为：

under_steer =(α1-α2)/lacc；

其中，α1表示当前所述车辆的前轮侧偏角，α1=β+b*L*ω/((a+b)*v)-θf_i，α2表示当前所述车辆的后轮侧偏角，α2=β-a*L*ω/((a+b)*v)，β表示当前所述车辆的质心侧偏角，a表示当前所述车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b表示当前所述车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示所述车辆的轴距，ω表示当前所述车辆的横摆角速度，v表示当前所述车辆的行驶速度，θf_i表示当前所述车辆的前轮转角，θf_i=arctan L/R，R表示所述规划轨迹对应的转向半径，lacc表示当前所述车辆的侧向加速度；

所述第一后轮侧偏角补偿量为：

Δα=Δ/lacc；

其中，Δ表示所述第一实际不足转向度和所述第一理想不足转向度的差值，Δ=under_steer- ideal_under_steer，ideal_under_steer表示所述第一理想不足转向度。

5.如权利要求4所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述第一前轮补偿角为：

frontΔα=Δα*（a/（a+b））+α1；

所述第一后轮补偿角为：

rearΔα=Δα*（b/（a+b））+α2。

6.如权利要求2所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，具体为：

根据前、后轴载荷引起的高度变化量，将所述第二后轮侧偏角补偿量补偿给所述后轮侧偏角，得到所述第二后轮补偿角。

7.如权利要求2所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述第二实际不足转向度为：

under_steer’ =(α1’-α2’)/lacc’；

其中，α1’表示当前所述车辆的前轮侧偏角，α1’=β’+b’*L*ω’/((a’+b’)*v’)-θf，α2’表示当前所述车辆的后轮侧偏角，α2’=β’-a’*L*ω’/((a’+b’)*v’)，β’表示当前所述车辆的质心侧偏角，a’表示当前所述车辆的前轴载荷引起的高度变化量，b’表示当前所述车辆的后轴载荷引起的高度变化量，L表示所述车辆的轴距，ω’表示当前所述车辆的横摆角速度，v’表示当前所述车辆的行驶速度，θf表示当前所述车辆的前轮转角，θf = steerwheel_angle / i，steerwheel_angle表示当前所述车辆的方向盘转角，i表示所述车辆的转向系统传动比，lacc’表示当前所述车辆的侧向加速度；

所述第二后轮侧偏角补偿量为：

Δα’=Δ’/lacc’；

其中，Δ’表示所述第二实际不足转向度和所述第二理想不足转向度的差值，Δ’=under_steer’- ideal_under_steer’，ideal_under_steer’表示所述第二理想不足转向度。

8.如权利要求7所述的车辆四轮转向控制方法，其特征在于，所述第二后轮补偿角为：

rearΔα’=Δα’*（a’+b’）+α2’。

9.一种车辆四轮转向控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于当所述车辆处于自动驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第一预设阈值时，获取当前所述车辆在规划轨迹上的第一行驶参数；

计算模块，用于根据所述第一行驶参数计算所述车辆的第一实际不足转向度，并根据所述第一实际不足转向度和预设的第一理想不足转向度，确定第一后轮侧偏角补偿量；

控制模块，用于根据所述第一后轮侧偏角补偿量对所述车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角进行补偿，得到第一前轮补偿角和第一后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第一前轮补偿角和所述第一后轮补偿角进行转向行驶。

10.如权利要求9所述的车辆四轮转向控制装置，其特征在于，

所述获取模块，还用于当所述车辆处于人工驾驶模式，且所述车辆的行驶速度大于第二预设阈值时，获取当前所述车辆在运动轨迹上的第二行驶参数；

所述计算模块，还用于根据所述第二行驶参数计算所述车辆的第二实际不足转向度，并根据所述第二实际不足转向度和预设的第二理想不足转向度，确定第二后轮侧偏角补偿量；

所述控制模块，还用于根据所述第二后轮侧偏角补偿量对所述车辆的后轮侧偏角进行补偿，得到第二后轮补偿角，并控制所述车辆以所述第二后轮补偿角进行转向行驶。

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