ES3058761T3 - Autonomous driving hydraulic steering transformation control system and control method - Google Patents

Autonomous driving hydraulic steering transformation control system and control method

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ES3058761T3
ES3058761T3 ES23862480T ES23862480T ES3058761T3 ES 3058761 T3 ES3058761 T3 ES 3058761T3 ES 23862480 T ES23862480 T ES 23862480T ES 23862480 T ES23862480 T ES 23862480T ES 3058761 T3 ES3058761 T3 ES 3058761T3
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Liang Shi
Lei Wang
Yonggao Mo
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Beijing Navagraha Intelligent Tech Co Ltd
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Beijing Navagraha Intelligent Tech Co Ltd
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Abstract

Un sistema de control de modificación de dirección hidráulica para conducción autónoma, que comprende un volante (10), un mecanismo de dirección hidráulica (20) y volantes (30). El mecanismo de dirección hidráulica (20) está conectado por separado al volante (10) y a los volantes (30). El volante (10) está conectado al mecanismo de dirección hidráulica (20) mediante un primer eje giratorio (11) y un segundo eje giratorio (12). Un extremo del primer eje giratorio (11) está conectado al volante (10) y el otro extremo del primer eje giratorio está conectado a un extremo del segundo eje giratorio (12) mediante un elemento de conexión de dirección (13). El otro extremo del segundo eje giratorio (12) está conectado al mecanismo de dirección hidráulica (20). El segundo eje giratorio (12) está equipado con un motor de dirección (14); el motor de dirección (14) se utiliza para impulsar el mecanismo de dirección hidráulica (20) y permitir que los volantes (30) giren. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Sistema de control y método de control de transformación de dirección hidráulica de conducción autónoma Esta invención reivindica la prioridad de la solicitud de patente china No. 202211105656.0, presentada en la oficina de patentes china el 8 de septiembre de 2022 y titulada "AUTONOMOUS-DRIVING HYDRAULIC STEERING MODIFICATION CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD".
[0003] Campo técnico
[0004] La presente invención se refiere al campo técnico de la conducción autónoma, en particular a un método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma.
[0005] Antecedentes
[0006] La precisión de un sistema de dirección hidráulica de un vehículo de conducción tripulado es normalmente baja, dando como resultado un gran error de ángulo de giro de rueda y una baja velocidad de respuesta, si este tipo de sistema de dirección hidráulica se aplica a una escena de conducción autónoma, el requisito de una precisión de dirección de conducción autónoma apenas se cumple, y al estar limitado por la velocidad de respuesta no es bueno para mejorar la eficiencia de la condición de trabajo de la conducción autónoma. Además, si se desarrolla un conjunto de sistemas de dirección hidráulica de nueva marca, la modificación en un vehículo original es grande, el coste de desarrollo es alto, una estructura es complicada, y, además, el vehículo original necesita modificarse en gran medida, por lo que la eficiencia de modificación del vehículo original y el tiempo para ponerse en funcionamiento son limitados.
[0007] El documento D1 (EP1584539A2) describe un sistema de dirección hidrostática para vehículos, que incluye un dispositivo de establecimiento de ángulo de dirección (p. ej., un volante) que actúa en una válvula de dirección. La válvula de dirección controla un accionamiento de dirección conectando una fuente de líquido a presión con un cilindro de dirección en respuesta al movimiento del dispositivo de establecimiento del ángulo de dirección. El sistema de dirección incluye un sensor coordinado con el dispositivo de ajuste del ángulo de dirección para detectar el valor establecido de un ángulo de dirección. Para la detección del valor real alcanzado del ángulo de dirección está previsto un sensor adaptado al accionamiento de dirección. Un dispositivo de control de corrección compara el valor establecido y el valor real de un ángulo de dirección y sincroniza la posición del dispositivo de ajuste de ángulo de dirección (volante) y la posición del accionamiento de dirección para corregir cualquier diferencia.
[0008] El documento D2 (WO2022152249A1) describe un sistema de control de dirección y un método de control de dirección. El sistema de control de dirección comprende un mecanismo de dirección, una rueda, una unidad de control electrónico y una unidad de accionamiento de dirección; la rueda comprende un árbol de dirección; el mecanismo de dirección está conectado al árbol de dirección; la unidad de control electrónico está conectada a la unidad de accionamiento de dirección; la unidad de accionamiento de dirección está montada en el mecanismo de dirección; la unidad de control electrónico está configurada para adquirir información de rotación, generar una señal de rotación sobre la base de la información de rotación y proporcionar la señal de rotación a la unidad de accionamiento de dirección; la unidad de accionamiento de dirección está configurada para controlar, de acuerdo con la señal de rotación, el mecanismo de dirección para rotar, de modo que el mecanismo de dirección accione la rueda para rotar. El sistema de control de dirección puede mejorar la precisión del control de dirección de la rueda y aumentar la velocidad de respuesta.
[0009] Compendio
[0010] Con el fin de resolver uno o más problemas técnicos en la técnica anterior o al menos proporcionar una elección beneficiosa, esta invención proporciona un método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma, que resuelve los problemas de baja precisión y velocidad de respuesta de la dirección hidráulica en la actualidad.
[0011] La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.
[0012] En un aspecto, esta invención proporciona un sistema hidráulico de control de modificación de dirección de conducción autónoma, que incluye un volante, un mecanismo hidráulico de dirección y una rueda giratoria, el mecanismo hidráulico de dirección que está conectado con el volante y la rueda giratoria respectivamente, el volante que está conectado con el mecanismo hidráulico de dirección a través de un primer árbol giratorio y un segundo árbol giratorio, un extremo del primer árbol giratorio que está conectado con el volante y el otro extremo del primer árbol giratorio que está conectado con un extremo del segundo árbol giratorio a través de un conector de dirección, el otro extremo del segundo árbol giratorio que está conectado con el mecanismo hidráulico de dirección, y un motor de dirección que está dispuesto en el segundo árbol giratorio y que está configurado para accionar el mecanismo hidráulico de dirección para que rote para hacer que rote la rueda giratoria.
[0013] Además, el motor de dirección es un motor de doble árbol de salida.
[0014] Además, un mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor de dirección y el segundo árbol giratorio; y el mecanismo de transmisión incluye un piñón conectado con un árbol de salida del motor de dirección y un engranaje grande engranado con el piñón.
[0015] Además, se forma un ángulo incluido preestablecido entre el primer árbol giratorio y el segundo árbol giratorio. Además, el sistema de control incluye además un controlador y un aparato de medición de ángulo de giro, el aparato de medición de ángulo de giro está dispuesto en un árbol de dirección del rueda giratoria, y el aparato de medición de ángulo de giro y el motor de dirección están conectados eléctricamente con el controlador respectivamente.
[0016] En otro aspecto, esta invención proporciona un método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma, el método se basa en el sistema de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma anterior, el sistema de control incluye además un controlador conectado eléctricamente con el motor de dirección, y el método de control incluye las siguientes etapas: obtener datos de ángulo de giro actual de un rueda giratoria; comparar los datos de ángulo de giro actual del rueda giratoria con datos de ángulo de giro esperado de la rueda giratoria, y calcular un valor de diferencia entre los datos de ángulo de giro actual y los datos de ángulo de giro esperado; y juzgar si el valor de diferencia está dentro de un intervalo de precisión preestablecido.
[0017] Además, un mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor de dirección y un segundo árbol giratorio; y una relación de transmisión del mecanismo de transmisión se ajusta en el caso de que el valor de diferencia no esté dentro del intervalo de precisión preestablecido.
[0018] Además, el rueda giratoria está provisto de un codificador; y el método de control incluye además: obtener una velocidad de rotación esperada y datos de ángulo de giro esperado del motor de dirección introduciendo el valor de diferencia en un controlador PID; controlar el motor de dirección para que actúe de acuerdo con la velocidad de rotación esperada y los datos de ángulo de giro esperado del motor de dirección; y devolver los datos de ángulo de giro de retroalimentación recopilados por el codificador al controlador.
[0019] Además, los datos de ángulo de giro de la rueda giratoria son iguales (datos de ángulo de giro de retroalimentación del codificador) *a, donde a es una relación correspondiente entre los datos del codificador y un ángulo de la rueda giratoria.
[0020] Además, la velocidad de rotación esperada del motor de dirección es igual (una velocidad de rotación esperada de la rueda giratoria) *b; y un ángulo de giro esperado del motor de dirección es igual (un ángulo de giro esperado de la rueda giratoria) *b, donde b es una relación entre un cambio de ángulo del motor de dirección y un cambio de ángulo de la rueda giratoria.
[0021] Adoptando la solución técnica anterior, esta invención tiene los siguientes efectos beneficiosos:
[0022] 1. de acuerdo con el sistema de control de modificación de dirección hidráulico de conducción autónoma de esta invención, el motor de dirección está dispuesto entre el volante y el mecanismo de dirección hidráulico, se puede cumplir la aplicación a conducción autónoma, se reservan estructuras tales como un volante original, la conducción tripulada y la conducción autónoma son compatibles, y se puede ampliar una escena de aplicación del vehículo; además, en esta invención, optimizando una posición de disposición del motor de dirección, específicamente, el motor de dirección está dispuesto en el segundo árbol giratorio, es decir, aguas abajo del conector de dirección, cuando el motor de dirección comienza a actuar sobre el mecanismo de dirección hidráulico, se puede evitar un error mecánico del conector de dirección, se puede mejorar la precisión y la velocidad de respuesta de la dirección hidráulica, se puede reducir en gran medida un error entre un ángulo de giro de un volante y un ángulo de giro de la rueda giratoria, y se cumple el requisito de precisión de dirección de la conducción autónoma.
[0023] 2. Como una implementación, el motor de dirección es el motor de doble árbol de salida; y al disponer este tipo de motor de dirección, una estructura es simple, es conveniente la modificación, se puede reducir el coste y se puede mejorar la eficiencia de modificación.
[0024] 3. Como una implementación, el mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor de dirección y el segundo árbol de rotación; el mecanismo de transmisión incluye el piñón conectado con el árbol de salida del motor de dirección y el engranaje grande engranado con el piñón; y al disponer el mecanismo de transmisión, el mecanismo de transmisión puede mejorar aún más la precisión del motor de dirección que actúa sobre el mecanismo de dirección hidráulico, por lo que se mejora la precisión del ángulo de giro de la rueda giratoria, y se cumple la demanda de conducción autónoma para conducir en una condición de trabajo especial.
[0025] 4. Como una implementación, el ángulo incluido preestablecido se forma entre el primer árbol de rotación y el segundo árbol de rotación; optimizando un modo de disposición del primer árbol de rotación y el segundo árbol de rotación, la disposición del segundo árbol de rotación y el mecanismo de dirección hidráulico puede ser más suave en base a intentar no afectar la disposición del volante, de modo que la transmisión desde el segundo árbol de rotación al mecanismo de dirección hidráulico se optimiza, y por lo tanto se mejora la precisión de la transmisión.
[0026] 5. Como una implementación, el sistema de control incluye además el controlador y el aparato de medición del ángulo de giro, el aparato de medición del ángulo de giro está dispuesto en el árbol de dirección de la rueda giratoria, y el aparato de medición del ángulo de giro y el motor de dirección están conectados eléctricamente con el controlador respectivamente; por lo tanto, el motor de dirección y el aparato de medición del ángulo de giro son supervisados por el controlador, a saber, el controlador compara y procesa un ángulo de giro real de la rueda giratoria medido por el aparato de medición del ángulo de giro y un ángulo de giro esperado proporcionado por el sistema y controla el motor de dirección en base a esto, de modo que la rueda giratoria rota de acuerdo con los datos del ángulo de giro esperado, se puede implementar el control de bucle cerrado, y se garantiza que la precisión de la dirección se controla para estar dentro de un intervalo requerido por la conducción autónoma.
[0027] 6. De acuerdo con el método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma de esta invención, sobre la base de la modificación estructural, comparando el ángulo de giro real de la rueda giratoria con el ángulo de giro esperado de la misma, puede captarse claramente una condición de control de precisión de ángulo de giro de la rueda giratoria, mientras que puede reflejarse un logro de modificación, pueden proporcionarse datos de guiado para la modificación estructural, concretamente, pueden, a su vez, servir como una base de la modificación estructural y, por tanto, se mejora una estrategia de modificación estructural. 7. Como una implementación, el mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor de dirección y el segundo árbol de rotación; la relación de transmisión del mecanismo de transmisión se ajusta en el caso de que el valor de diferencia no esté dentro del intervalo de precisión preestablecido; en esta implementación, al disponer el mecanismo de transmisión entre el motor de dirección y el segundo árbol de rotación, por un lado, se puede mejorar la precisión de transmisión, y se mejora el control sobre la precisión del ángulo de giro de la rueda giratoria, por otro lado, se puede mejorar mejor la precisión de transmisión ajustando la relación de transmisión, de modo que la precisión de transmisión se puede ajustar dentro de un intervalo extremadamente pequeño, la precisión de un sistema de dirección se controla fácilmente para estar dentro de 1 grado, y por lo tanto se cumple la demanda de conducción autónoma para conducir en la condición de trabajo especial. 8. Como una implementación, la rueda giratoria está provisto del codificador; el método de control incluye además: obtener la velocidad de rotación esperada y los datos del ángulo de giro esperado del motor de dirección introduciendo el valor de diferencia en el controlador PID; controlar el motor de dirección para que actúe de acuerdo con la velocidad de rotación esperada y los datos del ángulo de giro esperado del motor de dirección; y devolver los datos del ángulo de giro de retroalimentación recopilados por el codificador al controlador; y en esta invención, asociando el controlador con el motor de dirección y el codificador, se puede implementar el control de bucle cerrado, el control de bucle cerrado puede servir como otra garantía para mejorar la precisión del sistema de dirección, se puede compensar aún más un error de precisión del motor de dirección al mecanismo de dirección hidráulico, se garantiza la precisión del ángulo de giro real del volante, y se mejora la fiabilidad de uso de todo el sistema.
[0028] Breve descripción de los dibujos
[0029] Los dibujos adjuntos descritos en el presente documento se usan para proporcionar una comprensión adicional de la presente descripción y constituyen una parte de la presente descripción, y las realizaciones de ejemplo de la presente descripción y sus descripciones pretenden explicar la presente descripción en lugar de constituir una limitación inapropiada de la presente descripción. En los dibujos adjuntos:
[0030] La Fig. 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema hidráulico de control de modificación de dirección bajo una implementación de esta invención.
[0031] La Fig. 2 es un diagrama estructural esquemático de un sistema hidráulico de control de modificación de dirección bajo otra implementación de esta invención.
[0032] La Fig. 3 es un diagrama estructural esquemático de un sistema hidráulico de control de modificación de dirección bajo otra implementación de esta invención.
[0033] La Fig. 4 es un diagrama de flujo de un método de control de modificación de dirección hidráulica según una implementación de esta invención.
[0034] La Fig. 5 es un diagrama de flujo de un método de control de modificación de dirección hidráulica según otra implementación de esta invención.
[0035] La Fig.6 es un diagrama de flujo de bloques de un control de bucle cerrado bajo una implementación de esta invención.
[0036] Números de referencia en los dibujos adjuntos:
[0037] 10-volante, 11-primer árbol de rotación, 12-segundo árbol de rotación, 13-conector de dirección, 14-motor de dirección, 151-piñón, 152-engranaje grande; 20-mecanismo de dirección hidráulico, 21-válvula de dirección, 22-depósito de almacenamiento de líquido, 23-cilindro de dirección; 30-rueda giratoria, 31-aparato de medición de ángulo de giro.
[0038] Descripción detallada de las realizaciones
[0039] Con el fin de explicar más claramente todo el concepto de la presente descripción, se hace una descripción detallada a continuación con referencia a los dibujos adjuntos de la memoria descriptiva a modo de ejemplo. Para comprender más claramente los objetivos, características y ventajas anteriores de esta invención, lo siguiente describe adicionalmente esta invención en detalle con referencia a los dibujos adjuntos e implementaciones específicas. Es necesario observar que las realizaciones en esta invención y las características en las realizaciones pueden combinarse mutuamente sin conflictos.
[0040] Es necesario señalar que se exponen muchos detalles específicos en la siguiente descripción para facilitar una comprensión completa de la presente descripción, pero la presente descripción puede implementarse alternativamente de otras maneras diferentes de las descritas en el presente documento y, por lo tanto, el alcance de protección de la presente descripción no está limitado por las realizaciones específicas descritas a continuación.
[0041] Además, en la descripción de la presente descripción, debe entenderse que las orientaciones o relaciones de posición indicadas por términos tales como "centro", "superior", "inferior", "frontal", "posterior", "izquierda", "derecha", "vertical", "horizontal", "superior", "inferior", "interior", "exterior", "axial", "radial" y "circunferencial" son orientaciones o relaciones de posición mostradas en base a los dibujos adjuntos y solo pretenden describir convenientemente la presente descripción y simplificar la descripción, pero no indicar o implicar que un aparato o elemento referido necesariamente tiene una orientación específica y se construye y opera en una orientación específica, para no entenderse como una limitación en la presente descripción.
[0042] Además, los términos "primero" y "segundo" solo se usan para la descripción en lugar de entenderse como que indican o implican una significación relativa o que indican implícitamente la cantidad de características técnicas referidas. Por lo tanto, una característica limitada por "primero" y "segundo" puede incluir explícita o implícitamente una o más de esta característica. En la descripción de esta invención, "una pluralidad de" significa dos o más de dos a menos que se limite específica y claramente de otro modo.
[0043] En la presente descripción, a menos que se especifique y limite claramente de otro modo, términos tales como "montar", "conectar", "conectado" y "fijar" deben entenderse en un sentido amplio, por ejemplo, puede ser una conexión fija o una conexión desmontable, o estar integrados; puede ser una conexión directa, o una conexión indirecta a través de un medio intermedio, y puede ser una comunicación interna entre dos elementos o una relación interactiva entre los dos elementos. Pero se observa que la conexión directa indica que dos cuerpos que están conectados están conectados en conjunto solo a través de una estructura de conexión sin establecer una relación de conexión a través de una estructura de transición. Los significados específicos de los términos anteriores en la presente descripción pueden entenderse por los expertos en la técnica de acuerdo con condiciones específicas.
[0044] En la presente descripción, a menos que se especifique y limite claramente de otro modo, una primera característica que está "sobre" o "debajo" de una segunda característica puede ser que la primera característica esté en contacto directo con la segunda característica, o que la primera característica esté en contacto indirecto con la segunda característica a través de un medio intermedio. En la descripción de la memoria descriptiva, una descripción con referencia a términos tales como "una realización", "algunas realizaciones", "ejemplo", "ejemplo específico" o "algunos ejemplos" significa que un rasgo, estructura, material o característica específica descrita con referencia a la realización o ejemplo se incluye en al menos una realización o ejemplo de la presente descripción. En la memoria descriptiva, una declaración esquemática para los términos anteriores no es necesariamente para la misma realización o ejemplo. Además, el rasgo, estructura, material o característica específicos descritos pueden combinarse en una o más realizaciones o ejemplos de una manera apropiada.
[0045] Como se muestra en la Fig. 2 y la Fig. 3, esta invención proporciona un sistema hidráulico de control de modificación de dirección de conducción autónoma, que incluye un volante 10, un mecanismo 20 hidráulico de dirección y una rueda 30 giratoria; el mecanismo 20 hidráulico de dirección está conectado con el volante 10 y la rueda 30 giratoria respectivamente; el volante 10 está conectado con el mecanismo 20 hidráulico de dirección a través de un primer árbol 11 de rotación y un segundo árbol 12 de rotación; un extremo del primer árbol 11 de rotación está conectado con el volante 10, el otro extremo del primer árbol de rotación está conectado con un extremo del segundo árbol 12 de rotación a través de un conector 13 de dirección, y el otro extremo del segundo árbol 12 de rotación está conectado con el mecanismo 20 hidráulico de dirección; y un motor 14 de dirección está dispuesto en el segundo árbol 12 de rotación y está configurado para accionar el mecanismo 20 hidráulico de dirección para rotar con el fin de hacer girar la rueda 30 giratoria.
[0046] Por un lado, en esta invención, al disponer adicionalmente el motor 14 de dirección y haciendo que el motor de dirección actúe sobre el mecanismo 20 de dirección hidráulico para hacer que el rueda 30 giratoria gire, puede lograrse una conducción autónoma. Mientras tanto, esta invención realiza modificación sobre la base de un vehículo original, la rueda 30 giratoria puede seguir siendo accionado por el volante 10 para rotar, se mantiene la aplicación de la conducción tripulada, también se puede simplificar un flujo de modificación, se puede simplificar la configuración estructural, se reduce el coste y se mejora la eficiencia de modificación.
[0047] Por otro lado, sobre la base de disponer el motor 14 de dirección, una posición de disposición del motor 14 de dirección tiene una gran influencia en la precisión de dirección, como se muestra en la Fig.1, cuando el motor 14 de dirección está dispuesto en el primer árbol 11 de rotación, la transmisión desde el motor 14 de dirección al mecanismo 20 de dirección hidráulico necesita pasar a través del conector 13 de dirección, y en general, existe una holgura de transmisión dentro del conector 13 de dirección, lo que da como resultado el error mecánico que afectará definitivamente un efecto de actuación del motor 14 de dirección en el mecanismo 20 de dirección hidráulico, que, por lo tanto, no es bueno para mejorar la precisión de dirección. Por el contrario, como se muestra en la Fig. 2 o la Fig. 3, cuando el motor 14 de dirección se dispone en el segundo árbol 12 de rotación, se puede evitar un error causado por el conector 13 de dirección al motor 14 de dirección, es decir, es bueno para mejorar la precisión de dirección.
[0048] Además, en una escena de conducción tripulada, aunque el conector 13 de dirección está dispuesto entre el primer árbol 11 de rotación y el segundo árbol 12 de rotación, un usuario, mientras manipula el volante 10, aún puede usar el motor 14 de dirección para probar una fuerza de asistencia adicional, y por lo tanto el error causado por el conector 13 de dirección se puede compensar a través de una doble función del volante 10 y el motor 14 de dirección.
[0049] Específicamente, el motor 14 de dirección está montado adicionalmente entre el volante 10 y el mecanismo 20 hidráulico de dirección, la modificación en el vehículo original es pequeña, la implementación es conveniente, el coste de modificación es bajo, y la eficiencia de modificación es alta. El mecanismo 20 hidráulico de dirección, con referencia a una estructura relacionada en la técnica anterior, puede incluir, por ejemplo, una válvula 21 de dirección, un depósito 22 de almacenamiento de líquido, una bomba hidráulica, un cilindro 23 de dirección, una tubería de fluido y similares, y los principios de trabajo de los diversos componentes pueden referirse a un contenido en la técnica anterior y no se describen en detalle en este documento en esta invención. Con respecto al motor 14 de dirección de esta invención, el motor de dirección puede accionar la válvula 21 de dirección para actuar sobre el mecanismo 20 de dirección hidráulico para hacer que el sistema de dirección hidráulico funcione y, por lo tanto, accionar la rueda 30 giratoria para que rote.
[0050] Una estructura del conector 13 de dirección puede ser, por ejemplo, cualquiera de una articulación de dirección, una junta cardán, un conjunto de acoplamiento, un mecanismo de transmisión de rueda dentada, un mecanismo de transmisión de engranaje, un mecanismo de transmisión de engranaje y cremallera, y una rueda helicoidal y un mecanismo de transmisión helicoidal, que pueden disponerse de acuerdo con las demandas reales y no está limitado en esta invención.
[0051] Como una implementación de esta invención, el motor 14 de dirección es un motor de doble árbol de salida. En esta implementación, los ejes de salida en dos extremos del motor 14 de dirección pueden estar acoplados directamente con el segundo árbol 12 de rotación, por lo que, por un lado, la configuración del motor puede simplificarse y, por otro lado, el montaje puede simplificarse.
[0052] Como una implementación de esta invención, un mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor 14 de dirección y el segundo árbol 12 de rotación; y el mecanismo de transmisión incluye un piñón 151 conectado con un árbol de salida del motor 14 de dirección y un engranaje 152 grande engranado con el piñón 151. En esta implementación, el motor 14 de dirección puede estar dispuesto como un control de precisión de primera etapa, el mecanismo de transmisión puede estar dispuesto como un control de precisión de segunda etapa, el engranaje 152 grande es accionado por el piñón 151 para la transmisión, la precisión puede mejorarse aún más, por lo que la precisión del ángulo de giro de la rueda 30 giratoria mejora, y la rueda 30 giratoria puede alcanzar un ángulo de giro ideal.
[0053] Como se muestra en la Fig.3, en esta implementación, el motor 14 de dirección es, por ejemplo, un servomotor, y una relación de transmisión del piñón 151 y el engranaje 152 grande se puede establecer de acuerdo con las demandas reales, para cumplir con el requisito de precisión de dirección.
[0054] Como una implementación de esta invención, se forma un ángulo incluido preestablecido entre el primer árbol 11 de rotación y el segundo árbol 12 de rotación.
[0055] Específicamente, como se muestra en la Fig. 2, el segundo árbol 12 de rotación se extiende, por ejemplo, en una dirección vertical, para facilitar una configuración compacta y mientras tanto optimizar una disposición relativa del segundo árbol de rotación y el mecanismo 20 de dirección hidráulico, por lo que un error de transmisión desde el motor 14 de dirección al mecanismo 20 de dirección hidráulico se reduce tanto como sea posible. El primer árbol 11 de rotación está en conexión de flexión con el segundo árbol 12 de rotación, por ejemplo, se forma un ángulo incluido en ángulo obtuso entre el primer árbol 11 de rotación y el segundo árbol 12 de rotación, el primer árbol 11 de rotación se extiende hacia el volante 10, por lo tanto, un ángulo del volante 10 puede ser más adecuado para una demanda de uso manual, y se mejora la comodidad de la operación manual.
[0056] Como una implementación de esta invención, el sistema de control incluye además un controlador y un aparato 31 de medición de ángulo de giro, el aparato 31 de medición de ángulo de giro está dispuesto en un árbol de dirección del rueda 30 giratoria, y el aparato 31 de medición de ángulo de giro y el motor 14 de dirección están conectados eléctricamente con el controlador respectivamente.
[0057] Específicamente, el controlador puede configurarse para obtener datos de medición recopilados por el aparato 31 de medición del ángulo de giro y obtener datos reales del ángulo de giro de la rueda 30 giratoria de acuerdo con los datos de medición. Además, el controlador puede comparar los datos de ángulo de giro esperados de la rueda 30 giratoria proporcionados por el sistema con los datos de ángulo de giro reales de la rueda 30 giratoria y realizar un procesamiento tal como un cálculo correspondiente para obtener parámetros de trabajo tales como el ángulo de giro esperado y la velocidad de rotación esperada del motor 14 de dirección, por lo tanto, el controlador puede controlar el motor 14 de dirección para actuar basándose en los parámetros de trabajo tales como el ángulo de giro esperado y la velocidad de rotación esperada del motor 14 de dirección, para controlar la rueda 30 giratoria para que rote, y mientras tanto, el aparato 31 de medición de ángulo de giro puede continuar midiendo una rotación actual de la rueda 30 giratoria y suministrar un resultado de medición de vuelta al controlador. Por lo tanto, esta invención puede implementar un control de bucle cerrado y puede garantizar que la rueda 30 giratoria alcance el ángulo de giro ideal. El controlador es, por ejemplo, una ECU. El aparato 31 de medición de ángulo de giro es, por ejemplo, un codificador de ángulo.
[0058] Se puede entender que, en algunas realizaciones, esta invención puede omitir el control de bucle cerrado, y la precisión de dirección se puede controlar para que esté dentro de 1 grado, o incluso dentro de 0,5 grados solamente actuando sobre el mecanismo 20 hidráulico de dirección a través del motor 14 de dirección. En algunas otras realizaciones, para garantizar la fiabilidad, se puede añadir el control de bucle cerrado, para garantizar que la rueda 30 giratoria alcance el ángulo de giro ideal y mejore la velocidad de respuesta, y por lo tanto se adapta a una condición de trabajo con un requisito más alto.
[0059] En otro aspecto, esta invención proporciona además un método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma, el método de control puede basarse en el sistema de control de modificación anterior, y el sistema de control incluye un volante 10, un mecanismo 20 de dirección hidráulica y una rueda 30 giratoria. El volante 10 está conectado con el mecanismo 20 hidráulico de dirección a través de un primer árbol 11 de rotación y un segundo árbol 12 de rotación, un conector 13 de dirección está dispuesto entre el primer árbol 11 de rotación y el segundo árbol 12 de rotación, y un motor 14 de dirección está dispuesto en el segundo árbol 12 de rotación. Además, el sistema de control incluye además un controlador conectado eléctricamente con el motor 14 de dirección. Como se muestra en la Fig. 4, el método de control incluye las siguientes etapas:
[0060] S1: se obtienen datos de ángulo de giro actual de la rueda giratoria.
[0061] S2: los datos de ángulo de giro actual de la rueda giratoria se comparan con los datos de ángulo de giro esperado de la rueda giratoria, y se calcula un valor de diferencia entre los datos de ángulo de giro actual y los datos de ángulo de giro esperado.
[0062] S3: se determina si el valor de diferencia está dentro de un intervalo de precisión preestablecido.
[0063] En la etapa S1, los datos de medición pueden recopilarse mediante el uso de un aparato de medición del ángulo de giro tal como un codificador, y el controlador puede procesar los datos de medición para obtener los datos del ángulo de giro actual de la rueda giratoria, es decir, los datos del ángulo de giro real de la rueda giratoria.
[0064] Además, en la etapa S2, el controlador también puede obtener los datos de ángulo de giro esperados de la rueda giratoria y calcular el valor de diferencia entre los datos de ángulo de giro esperados y los datos de ángulo de giro reales de la rueda giratoria obtenidos en la etapa S1.
[0065] Además, en la etapa S3, el controlador puede determinar si la precisión de dirección del sistema está dentro del intervalo de precisión preestablecido de acuerdo con el resultado del valor de diferencia anterior. Por ejemplo, cuando el valor de diferencia entre los datos de ángulo de giro reales y los datos de ángulo de giro esperados de la rueda giratoria es menor de 1 (puede corresponder a un ángulo de 1 grado), para cumplir con el requisito de precisión, el valor de diferencia está dentro del intervalo de precisión preestablecido. De lo contrario, cuando el valor de diferencia no está dentro del intervalo de precisión preestablecido, el controlador puede proporcionar una solicitud tal como una advertencia.
[0066] Por lo tanto, el método de control anterior puede reflejar un logro de modificación de la aplicación y los datos y proporcionar una evaluación de modificación, y cuando el valor de diferencia anterior no está dentro del intervalo de precisión preestablecido, los expertos relacionados pueden mejorar el control de precisión ajustando una estrategia de modificación, tal como reemplazar un tipo del motor 14 de dirección, y ajustar los parámetros de trabajo del motor 14 de dirección, para cumplir con la situación de que el valor de diferencia se controla para estar dentro del intervalo de precisión preestablecido en la etapa S3 anterior.
[0067] Como una implementación de esta invención, un mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor 14 de dirección y un segundo árbol 12 de rotación. Como se muestra en la Fig. 5, el método de control incluye, además:
[0068] S4: se ajusta una relación de transmisión del mecanismo de transmisión en el caso de que el valor de diferencia no esté dentro del intervalo de precisión preestablecido.
[0069] Específicamente, en algunas realizaciones, el mecanismo de transmisión incluye un piñón 151 conectado con un árbol de salida del motor 14 de dirección y un engranaje 152 grande engranado con el piñón 151. Cuando la precisión de dirección no cumple el requisito, la relación de transmisión puede ajustarse sustituyendo un piñón 151 con el número diferente de dientes y/o un engranaje 152 grande con el número diferente de dientes, de modo que se reduce el intervalo de valores de diferencia anterior, y el valor de diferencia anterior se controla para que esté dentro del intervalo de precisión preestablecido.
[0070] En otras palabras, en esta invención, se puede conocer un efecto de aplicación de modificación de acuerdo con la etapa S3, y cuando la modificación no cumple el requisito de precisión de la conducción autónoma, la estrategia de modificación se puede ajustar de acuerdo con la etapa S4, y por lo tanto se mejora un efecto de modificación. Además, la relación de transmisión se ajusta para que corresponda a diferentes precisiones, se adapte convenientemente a diferentes condiciones de trabajo y expanda una escena de aplicación de conducción autónoma.
[0071] Como una implementación de esta invención, la rueda 30 giratoria está provista de un codificador; y el método de control incluye, además:
[0072] S5: se obtienen una velocidad de rotación esperada y datos de ángulo de giro esperado del motor de dirección introduciendo el valor de diferencia en un controlador PID.
[0073] S6: el motor de dirección se controla para actuar de acuerdo con la velocidad de rotación esperada y los datos del ángulo de giro esperado del motor de dirección.
[0074] S7: los datos de ángulo de giro de retroalimentación recogidos por el codificador se devuelven al controlador. Con referencia a la Fig. 6, al disponer el controlador, el motor 14 de dirección y el codificador, se puede implementar control de bucle cerrado, y se puede garantizar que la rueda 30 giratoria alcance un ángulo de giro ideal. El controlador, tal como una ECU, puede recopilar los datos de ángulo de giro de retroalimentación del codificador y obtener los datos de ángulo de giro reales del ángulo 30 de giro después del procesamiento, el controlador recibe además una instrucción de los datos de ángulo de giro esperados de la rueda 30 giratoria enviados por una unidad de control principal y obtiene la velocidad de rotación esperada y los datos de ángulo de giro esperados del motor 14 de dirección de acuerdo con los dos tipos de datos anteriores, después el controlador envía una instrucción/señal de acción al motor 14 de dirección, la rueda 30 giratoria se acciona por el mecanismo 20 de dirección hidráulico para rotar y, mientras tanto, el codificador alimenta un ángulo de giro actual de la rueda 30 giratoria de vuelta al controlador, para implementar un control de bucle cerrado sobre el ángulo de giro de la rueda 30 giratoria hasta que el ángulo de giro se ajusta en su lugar. Mediante el control en bucle cerrado, se puede garantizar la precisión de dirección, y mientras tanto, se mejora la velocidad de respuesta.
[0075] Los datos de ángulo de giro de la rueda giratoria son iguales (datos de ángulo de giro de retroalimentación del codificador) *a, donde a es una relación correspondiente entre los datos del codificador y un ángulo de la rueda giratoria.
[0076] Calibrando un punto cero del codificador y calculando una relación entre los datos del codificador y el ángulo de la rueda giratoria, se puede obtener el parámetro a anterior, la relación correspondiente puede ser lineal o no lineal, y cuando la relación correspondiente es no lineal, la relación correspondiente se puede obtener realizando un ajuste de curva a través de muestreo repetido.
[0077] Además, la velocidad de rotación esperada del motor de dirección es igual (una velocidad de rotación esperada del volante) *b; y un ángulo de giro esperado del motor de dirección es igual (un ángulo de giro esperado del volante) *b, donde b es una relación entre un cambio de ángulo del motor de dirección y un cambio de ángulo del volante. El parámetro b puede obtenerse mediante (un valor máximo de un ángulo de giro del volante menos un valor mínimo del ángulo de giro del volante) / (un valor máximo del ángulo de giro de la rueda giratoria menos un valor mínimo del ángulo de giro de la rueda giratoria).

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES
1. Un método de control de modificación de dirección hidráulico de conducción autónoma, usando un sistema de control de modificación de dirección hidráulico de conducción autónoma, en donde el sistema de control de modificación de dirección hidráulico de conducción autónoma comprende un volante (10), un mecanismo (20) de dirección hidráulico y un rueda (30) giratoria, el mecanismo (20) de dirección hidráulico que está conectado con el volante (10) y el rueda (30) giratoria respectivamente, en donde el volante (10) está conectado con el mecanismo (20) de dirección hidráulico a través de un primer árbol (11) de rotación y un segundo árbol (12) de rotación, un extremo del primer árbol (11) de rotación está conectado con el volante (10) y el otro extremo del primer árbol (11) de rotación está conectado con un extremo del segundo árbol (12) de rotación a través de un conector (13) de dirección, el otro extremo del segundo árbol (12) de rotación está conectado con el mecanismo (20) de dirección hidráulico, y un motor (14) de dirección está dispuesto en el segundo árbol (12) de rotación y está configurado para accionar el mecanismo (20) de dirección hidráulico para que rote para hacer que rote la rueda (30) giratoria, el sistema de control comprende además un controlador conectado eléctricamente con el motor (14) de dirección, el sistema de control comprende además un aparato (31) de medición del ángulo de giro, el aparato (31) de medición del ángulo de giro está dispuesto en un árbol de dirección del rueda (30) giratoria, y el aparato (31) de medición del ángulo de giro está conectado eléctricamente con el controlador, y el método de control comprende las siguientes etapas:
obtener datos actuales del ángulo de giro de la rueda (30) giratoria;
comparar los datos de ángulo de giro actuales de la rueda (30) giratoria con los datos de ángulo de giro esperados de la rueda (30) giratoria, y calcular un valor de diferencia entre los datos de ángulo de giro actuales y los datos de ángulo de giro esperados; y
juzgar si el valor de diferencia está dentro de un intervalo de precisión preestablecido;
un mecanismo de transmisión está dispuesto entre el motor (14) de dirección y el segundo árbol (12) de rotación; y
se ajusta una relación de transmisión del mecanismo de transmisión en el caso de que el valor de diferencia no esté dentro del intervalo de precisión preestablecido, el motor (14) de dirección está dispuesto como un control de precisión de primera etapa, el mecanismo de transmisión está dispuesto como un control de precisión de segunda etapa, para cumplir con el requisito de precisión de dirección;
la rueda (30) giratoria está provista de un codificador;
el método de control comprende, además: obtener una velocidad de rotación esperada y datos de ángulo de giro esperado del motor (14) de dirección introduciendo el valor de diferencia en un controlador PID; controlar el motor (14) de dirección para actuar de acuerdo con la velocidad de rotación esperada y los datos del ángulo de giro esperado del motor (14) de dirección; y
devolver los datos de ángulo de giro de retroalimentación recogidos por el codificador al controlador;
el mecanismo de transmisión comprende un piñón (151) conectado con un árbol de salida del motor (14) de dirección y un engranaje (152) grande engranado con el piñón (151).
2. El método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
datos de ángulo de giro de la rueda giratoria = datos de ángulo de giro de retroalimentación del codificador *a, a que es una relación correspondiente entre datos del codificador y un ángulo de la rueda (30) giratoria.
3. El método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
la velocidad de rotación esperada del motor de dirección = una velocidad de rotación esperada del volante *b; y
un ángulo de giro esperado del motor (14) de dirección = un ángulo de giro esperado del volante *b, b que es una relación entre un cambio de ángulo del motor (14) de dirección y un cambio de ángulo del rueda (30) giratoria.
4. El método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
el motor (14) de dirección es un motor de doble árbol de salida.
5. El método de control de modificación de dirección hidráulica de conducción autónoma de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
se forma un ángulo incluido preestablecido entre el primer árbol (11) de rotación y el segundo árbol (12) de rotación.
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