1.一种车用转向方法,其特征在于,用以对车轮进行分布式驱动控制,包括:转向轮被分布式驱动动力源直接或间接单独施加转向所需力矩,使得转向轮与接触面之间产生驱动力,所述驱动力对转向轮的转向轴产生旋转力矩T旋,并且克服转向轮与转向轴、转向轮与接触面的摩擦阻力矩后,引起所述转向轮绕车轮转向轴转动。
2.如权利要求1所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
设置一个绕转向轮的转向轴的偏转力矩T偏,此力矩在车轮偏转到期望位置时产生使车轮达到稳定状态的相应力矩,以形成稳定的转向。
3.如权利要求2所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
当车轮处于偏转状态时,偏转力矩可随着车轮偏转角度大小的变化而相应变化,且在车轮偏转时始终与旋转力矩的方向相反。
4.如权利要求2所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
在车轮没有偏转到期望位置前,偏转力矩为任意允许车轮偏转的扭矩值;当车轮转到期望位置时,偏转力矩将设定为能维持车轮在此位置的扭矩。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的车用转向方法,其特征在于,包括:选择至少一作为产生偏转力矩的力作用点B,设置连接处OA、AB为刚性体,O点为车轮的几何中心,A点为O点绕着车轮转向轴旋转的转动点,B点作为产生偏转力矩的力作用点,在至少一连接点B与车身之间设置一可产生变形的偏转控制元件,当车轮指向正前方时,偏转控制元件处于自由状态,不产生拉力也不产生压力,当车轮被施加力产生偏转时,偏转控制元件被拉伸产生拉力F拉和/或被压缩产生压力F压,控制转向轮绕车轮转向轴转动。
6.如权利要求5所述的车用转向方法,其特征在于,
偏转控制元件被拉伸产生拉力F拉,产生绕车轮转向轴的偏转稳定力矩T偏,其与旋转力矩T旋、阻力矩T阻平衡时,转向轮可维持稳定的偏转角度;
若取消或减小驱动力矩T驱,驱动力F与旋转力矩T旋将消失或减小,绕转向轴形成的力矩将不再平衡,车轮将在拉力F拉的带动下回正。
7.如权利要求5或6所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
偏转控制元件被压缩产生压力F压,当其产生的绕车轮转向轴的偏转力矩T偏与旋转力矩T旋、阻力矩T阻平衡时车轮即可维持稳定的偏转角度;当取消或减小驱动力矩T驱,驱动力F与T旋将消失或减小,车轮将在F压带动下回正。
8.如权利要求1所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
根据车辆动力学平衡,考虑整车驱动力、阻力、离心力在内的至少其中之一因素,并综合考虑转向需求,计算车辆各种运动状态下各车轮的驱动力,并实时向驱动力执行机构和/或制动力执行机构输出指令。
9.如权利要求4所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
通过电控装置改变偏转控制元件的刚度,或是通过电控结构改变偏转控制元件的长度从而间接产生力矩T偏,从而使车轮维持在稳定的偏转角度,当车轮需要回正时,通过调整转向轮的驱动力矩使其自动回正,或由主动式偏转控制元件提供回正力矩。
10.如权利要求1所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
当转向轮所需力矩与车轮旋转方向相反时,可选择制动系统提供或由转向轮被分布式驱动动力源直接或间接单独施加转向所需力矩来实现转向。
11.一种车用转向系统,其特征在于,通过对每个需要控制转向的车轮进行分别驱动控制,单独控制所述转向轮的偏转角度,包括:分布式驱动动力源:用于为转向车轮提供转向的力;
至少一转向轮:用于接受分布式驱动动力源直接或间接的作用力,并在所述得转向轮与接触面之间产生驱动力;
转向轮的转向轴:为转向轮的偏转提供旋转支撑;
控制中心:用于计算分布式驱动动力源直接或间接作用力的大小,使得其产生的旋转力矩T旋与偏转力矩T偏、阻力矩T阻平衡,实现转向轮的偏转;和/或计算车辆整体动力学平衡,包含驱动力、阻力、离心力在内的至少其中之一因素,使车辆达到期望的运动状态。
12.如权利要求11所述的车用转向系统,其特征在于,还包括:
偏转控制元件,用以产生一个绕转向轮的转向轴的偏转力矩T偏,此力矩在车轮偏转到期望位置时产生使车轮达到稳定状态的相应力矩,以形成稳定的转向。
13.如权利要求12所述的车用转向系统,其特征在于,偏转力矩产生装置进一步包括:选择至少一作为产生偏转力矩的力作用点B,设置连接处OA、AB为刚性体,O点为车轮的几何中心,A点为O点绕着车轮转向轴旋转的转动点,B点作为产生偏转力矩的力作用点,在连接点B与车身之间设置至少一可产生变形的偏转控制元件,当车轮指向正前方时,偏转控制元件处于自由状态,不产生拉力也不产生压力,当车轮被施加力产生偏转时,偏转控制元件被拉伸产生拉力F拉或/和被压缩产生压力F压,控制转向轮绕车轮转向轴转动。
14.如权利要求13所述的车用转向系统,其特征在于,偏转控制元件进一步包括:在与OA的刚性体连接处分别设置多个AB刚性体,多个AB分别连接偏转控制元件。
15.如权利要求13所述的车用转向系统,其特征在于,控制中心进一步包括:当采用主动式偏转控制元件时,根据偏转角度、车辆运动状态在内的输入,获得偏转力矩产生装置所需设定包括刚度、长度在内的特性目标。
16.一种行驶机构的转向方法,其特征在于,包括至少四轮在内的行驶机构匹配扭矩以实现设定的行驶方式:可单独控制每个转向轮的偏转角度,且无需在两个转向轮间建立物理连接,对于车辆整体转向运动,通过对转向车轮不同驱动力的控制,两后轮的转向中心在后轴的延长线上,且两前轮的转向中心相交于后轴延长线的同一点,转向轮通过以下方式控制转向:转向轮被分布式驱动动力源直接或间接单独施加转向所需力矩,使得转向轮与接触面之间产生驱动力,所述驱动力对转向轮的转向轴产生旋转力矩T旋,并且克服转向轮与转向轴、转向轮与接触面的摩擦阻力矩后,,引起所述转向轮绕车轮转向轴转动,所述阻力矩包括转向轮绕转向轴及转向轮与接触面的摩擦阻力矩。
17.如权利要求16的行驶机构的转向方法,其特征在于,包括:
当转向轮所需力矩与车轮旋转方向相反时,也可以由制动系统提供。
18.如权利要求16的行驶机构的转向方法,其特征在于,包括:
内侧转向轮需要接触面给转向轮指向车辆后方的驱动力;对于外侧转向轮,则需施加向前的驱动力。
19.如权利要求18的行驶机构的转向方法,其特征在于,包括:
在后轴两轮上施加不同方向的驱动力矩或制动力矩进行匹配,以实现车辆按照期望的运动方式稳定前进。
20.如权利要求16的行驶机构的转向方法,其特征在于,包括:设置一个绕转向轮的转向轴的偏转力矩T偏,此力矩在车轮偏转到期望位置时产生使车轮达到稳定状态的相应力矩,以形成稳定的转向。
21.如权利要求20所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
当车轮处于偏转状态时,偏转力矩可随着车轮偏转角度大小的变化而相应变化,且在车轮偏转时始终与旋转力矩的方向相反。
22.如权利要求20所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
在车轮没有偏转到期望位置前,偏转力矩为任意允许车轮偏转的扭矩值;当车轮转到期望位置时,偏转力矩将设定为能维持车轮在此位置的扭矩。
23.如权利要求20至22中任意一项所述的车用转向方法,其特征在于,包括:选择至少一作为产生偏转力矩的力作用点B,设置连接处OA、AB为刚性体,O点为车轮的几何中心,A点为O点绕着车轮转向轴旋转的转动点,B点作为产生偏转力矩的力作用点,在至少一连接点B与车身之间设置一可产生变形的偏转控制元件,当车轮指向正前方时,偏转控制元件处于自由状态,不产生拉力也不产生压力,当车轮被施加力产生偏转时,偏转控制元件被拉伸产生拉力F拉和/或被压缩产生压力F压,控制转向轮绕车轮转向轴转动。
24.如权利要求16所述的车用转向方法,其特征在于,包括:
根据车辆动力学平衡,考虑驱动力、阻力、离心力在内的至少其中之一因素,计算车辆各种运动状态下各车轮的驱动力,并实时向驱动力执行机构和/或制动力执行机构输出指令。
25.一种行驶机构,包括9至15所述的车用转向系统。