【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆转向安全控制，具体涉及一种汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统和方法。
技术介绍
1、对于越野车，在通过一些极限路况时，需要将前轴通过差速器锁止，使左右轮转速相同以通过恶劣路段。在前轴差速未锁止工况下行驶，前轴的左、右轮在转弯时的轮速差不同，可正常转向及回正。但当差速锁止后，前轴的左、右轮类似刚性联接，在转弯时其外侧车轮所需驶过的路径大于内轮。基于车辆的物理特性，在差速器锁止转向时，车辆前进转向时内轮心受向前的力，外轮心受向后的力；因主销位于车轮内侧，因此，内、外轮驱动力有增强转向回正的趋势；车辆后退转向时，内轮心受向后的力；外轮心受向前的力；因主销位于车轮内侧，因此内、外轮驱动力有增大车轮转角的趋势。体现在客户使用上，差速锁止前进并转向时，方向盘有主动回正甚至打手现象，差速锁止后退并转向时，方向盘有往转角极限转动产生自吸现象。以上两种现象均产生了非客户所预期的转向趋势，并且有抢方向盘或无法回正的问题，会导致非预期的转向效果，影响使用安全。特别是后退转向时自吸，驾驶员一般无法用手力正常将方向盘回正，只能断开差速器再转向，且在此模式下，车轮在最大转角，此时加大油门越野，会使驱动轴在最大转角最大驱动力下扭断。在越野工况经常发生此类事故。市场上车型一般通过在悬架机械上增加档块等机械限位机构，以防止方向盘自吸到极限位置，但这种解决方案需要额外增加机械零件，增加了车辆的软硬件成本和整车重量。
技术实现思路
1、为了避免在差速锁止工况下车辆发生非预期的转向，本专利技术提出
2、实现本专利技术目的之一的一种汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，包括：
3、参数获取模块：用于获取车辆参数，所述车辆参数包括：车辆行驶方向和/或方向盘转矩和/或车轮转速和/或方向盘转角；
4、第一力矩确定模块：用于根据参数获取模块获取的车辆参数计算第一力矩；所述第一力矩用于增加车辆前差速器锁止状态下的转向安全。
5、其技术效果包括：
6、通过参数获取模块获取多种车辆参数，为后续的力矩计算和转向安全控制提供了基础数据；所述第一力矩用于增加车辆前差速器锁止状态下的转向安全，从而能够根据实时的车辆状态动态地调整力矩，进而优化转向性能。这对于避免在特殊驾驶条件下(如低摩擦路面、紧急避障等)因转向不足或过度而导致的车辆失控具有重要意义；通过多种车辆参数确定第一力矩，具有较高的适应性和灵活性，能够在不同的驾驶环境和条件下保持有效的转向安全控制。
7、进一步地，当车辆的行驶方向为前进转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下产生的回正力矩的助力力矩，由车辆的电动助力转向系统产生，作用在转向系统的转向器上，转向器推动转向节旋转，转向节带动车轮受力；其确定方法包括：
8、tassist＝kassist×tsteering+δtcorrection
9、其中，tassist为助力力矩，kassist为标定的助力增益系数，tsteering为方向盘转矩，δtcorrection为根据车速和/或方向盘转角确定的第一修正力矩。
10、基于车辆的物理特性，在差速器锁止转向时，内外轮转速ω一致且其转速关系为：外轮理论转速ω外轮-理论>差速器锁止时的内外轮转速ω锁止>内轮理论转速ω内轮-理论，如图2所示，当车辆的行驶方向为前进转向时，差速器锁止时的内外轮转速ω锁止>内轮理论转速ω内轮-理论，内轮心受向前的力；外轮理论转速ω外轮-理论>差速器锁止时的内外轮转速ω锁止，外轮心受向后的力；因主销位于车轮内侧，因此，内、外轮驱动力有增强转向回正的趋势，体现在客户使用上，差速锁止前进并转向时，方向盘有主动回正甚至打手现象，车辆或方向盘会产生一个回正力矩，此第一力矩则为克服此车辆或方向盘产生的回正力矩的助力力矩。
11、上述第一力矩的的确定方法的技术效果包括：所述第一力矩旨在辅助驾驶员进行转向，通过引入一个标定的助力增益系数和一个根据车速和/或方向盘转角确定的第一修正力矩，系统能够根据实时车辆状态动态调整助力力矩，从而提供更加流畅和安全的转向体验。
12、进一步地，当车辆的行驶方向为后退转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下往转角极限位置转动的回正力矩，其确定方法包括：
13、treturn＝ttheory×kreturn×θsteering+δtlimit
14、其中，treturn为回正力矩；ttheory为根据车速和转向角度信号确定的回正力矩理论值；kreturn为标定的回正增益系数；θsteering为方向盘转角；δtlimit为根据车速和/或转角确定的第二修正力矩。
15、更进一步地，所述回正力矩理论值的计算方法包括：根据车速与转向角度信号生成目标转向角速度，将目标转向角速度与实际转角速度进行比对，根据比对结果计算回正力矩理论值。
16、更进一步地，计算出回正力矩后，对转向系统助力电机发出回正电流要求，以电流控制助力电机生成回正力矩，达成最终的目标转向角速度。
17、如图3所示，当车辆的行驶方向为后退转向时，差速器锁止时的内外轮转速ω锁止>内轮理论转速ω内轮-理论，内轮心受向后的力；外轮理论转速ω外轮-理论>差速器锁止时的内外轮转速ω锁止，外轮心受向前的力；因主销位于车轮内侧，因此内、外轮驱动力有增大车轮转角的趋势。体现在客户使用上，差速锁止后退并转向时，方向盘有往转角极限转动的一个转动力矩，此力矩使车辆的转角增大；所述第一力矩则克服所述车辆往转角极限位置转动的转动力矩的回正力矩，以克服因差速器锁止而在车辆后退转向时产生的转角增大的问题。
18、上述第一力矩的的确定方法的技术效果包括：当车辆行驶方向为后退时，描述了一种特定的回正力矩计算方式，该力矩旨在防止车辆过度转动至极限位置，通过引入一个标定的回正增益系数和一个根据车速和/或转角确定的第二修正力矩，系统能够在车辆后退时提供适当的回正力矩，确保车辆的稳定性和可控性。
19、进一步地，还包括第二力矩确定模块，用于根据方向盘转角的变化率确定第二力矩，并将所述第二力矩施加至车辆。此技术方案的技术效果包括：根据方向盘转角的变化率确定一个额外的阻尼力矩，并将其施加至车辆，这种设计有助于减少方向盘的抖动和不稳定运动，提高转向的平稳性和舒适性。
20、进一步地，所述第二力矩的确定方法包括：
21、tdamping＝ttheorydamping×kdamping×θsteering
22、其中，tdamping为阻尼力矩；ttheory damping为根据车速和转向盘转动速度确定的阻尼力矩理论值；kdamping为标定的阻尼增益系数，θsteering为方向盘转角的变化率。
23、上述第二力矩的确定方法的技术效果包括：通过引入一个标定的阻尼增益系数和方向盘转角的变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，当车辆的行驶方向为前进转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下产生的回正力矩的助力力矩，其确定方法包括：
3.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，当车辆的行驶方向为后退转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下往转角极限位置转动的回正力矩，其确定方法包括：
4.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，还包括第二力矩确定模块，用于根据方向盘转角的变化率确定第二力矩，并将所述第二力矩施加至车辆。
5.如权利要求4所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，所述第二力矩的确定方法包括：
6.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，还包括判定模块，用于判定是否启动前差速器锁止状态下的转向安全控制策略，判定方法包括：
7.一种基于权利要求1所述
8.如权利要求7所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制方法，其特征在于，还包括根据方向盘转角的变化率确定第二力矩，并将所述第二力矩施加至车辆。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至8中任一项所述汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制方法的任一步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求7至8所述汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制方法的任一步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，当车辆的行驶方向为前进转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下产生的回正力矩的助力力矩，其确定方法包括：
3.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，当车辆的行驶方向为后退转向时，所述第一力矩为克服车辆在前差速器锁止状态下往转角极限位置转动的回正力矩，其确定方法包括：
4.如权利要求1所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，还包括第二力矩确定模块，用于根据方向盘转角的变化率确定第二力矩，并将所述第二力矩施加至车辆。
5.如权利要求4所述的汽车前差速器锁止状态下的转向安全控制系统，其特征在于，所述第二力矩的确定方法包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡任远，朱雨彤，吴锋，李伟民，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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