一种车辆、磁浮离合系统、电动助力转向系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种车辆、磁浮离合系统、电动助力转向系统及控制方法，该磁浮离合系统包括控制器、电机、蜗杆、磁浮轨道，电机的壳体和蜗杆的其中之一设置有电磁体，另一设置有电磁体或者为导磁材料制作而成。该电动助力转向系统及其控制方法包括磁浮离合系统，根据转向信号或转向信号与车速信号的组合策略，利用磁浮轨道的磁场控制电机悬浮，利用电磁体的磁场变化使电机能够快速的相对于磁浮轨道悬浮移动，从而使磁浮离合系统的电机与蜗杆相结合或相分离，以及控制电机是否启动运转、是否为车辆提供转向助力。本发明专利技术具有快速响应、阻力小、噪音小的优点。

A vehicle, maglev clutch system, electric power steering system and control method

The invention provides a vehicle, a magnetic levitation clutch system, an electric power steering system and a control method. The magnetic levitation clutch system comprises a controller, a motor, a worm and a magnetic levitation track. One of the shell and a worm of the motor is provided with an electromagnet, and the other is provided with an electromagnet or made of a magnetic conducting material. The electric power steering system and its control method include magnetic levitation clutch system. According to the combination strategy of steering signal or steering signal and vehicle speed signal, the magnetic field of the magnetic levitation track is used to control the motor levitation, and the magnetic field variation of the electromagnetic body is used to make the motor move rapidly relative to the magnetic levitation track, so that the magnetic levitation clutch can be made. The motor of the system is combined with or separated from the worm, and controls whether the motor is started or running, and whether it provides steering assistance for the vehicle. The invention has the advantages of quick response, small resistance and low noise.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆、磁浮离合系统、电动助力转向系统及控制方法
本专利技术涉及车辆控制
，特别涉及一种车辆、磁浮离合系统、电动助力转向系统及控制方法。
技术介绍
电动助力转向系统，因其具有结构紧凑、节能减排、调教功能丰富等因素得到广泛应用。电动助力转向系统的英文全称是ElectronicPowerSteering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS一般是由转矩传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及蓄电池电源所构成。其中，转矩传感器也称为转向传感器或扭矩传感器。其主要工作原理为汽车在转向时，转矩传感器会检测到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电子控制单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生助力转向。如果不转向，则EPS不工作，处于休眠状态等待调用。如图1所示，现有技术中的EPS的离合器一般为电磁离合器，其包括滑环1、线圈2、压板3、花键4、从动轴5、主动轮6、滚珠轴承7。其工作原理为：当电流通过滑环1进入线圈2时，主动轮6产生电磁吸力，带花键4的压板3被吸引与主动轮6压紧，电动机8的动力经过轴(图未示)、主动轮6、压板3、花键4、从动轴5传给执行机构。由于转向助力的工作范围限定在一速度区域内，所以电磁离合器一般设定一个速度范围，如当车速超过30km/h时，离合器便分离，电动机也停止工作，这时就没有转向助力的作用。当电动机停止工作时，为了不使电动机及离合器的惯性影响转向系的工作，离合器也应及时分离，以切断辅助动力。当系统中电动机等发生故障时，离合器会自动分离，这时仍可恢复手动控制转向。上述结构的电磁离合器，其缺点如下：线圈2没有电流时，带花键4的压板3由于主动轮6失去磁场而脱离分开，从而将从动轴5与电动机8的轴分离，其分离的时间较长，响应速度慢。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种车辆、磁浮离合系统、电动助力转向系统及控制方法，以使离合系统快速响应，迅速的结合或者分离。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种磁浮离合系统，包括控制器、电机和蜗杆，还包括用于使所述电机悬浮的磁浮轨道，所述电机的壳体和所述蜗杆的其中之一设置有电磁体，另一设置有电磁体或者为导磁材料制作而成，所述控制器用于控制所述电磁体的磁场变化使所述电机沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，以使电机与蜗杆处于相结合的状态或者处于相分离的状态。进一步的，本专利技术提供的磁浮离合系统，所述电机包括极性相反的两个电机，两个电机分别设置在所述蜗杆的两侧。进一步的，本专利技术提供的磁浮离合系统，所述磁浮轨道为一根或两根；当磁浮轨道为一根时，两个电机分别悬浮设置于一根磁浮轨道的两端；当磁浮轨道为两根时，每个电机分别相对于其中一根磁浮轨道悬浮设置。进一步的，本专利技术提供的磁浮离合系统，还包括电磁控制模块，所述控制器通过所述电磁控制模块控制所述电磁体的磁场变化使所述电机沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，以使电机与蜗杆处于结合或者分离的状态。本专利技术的上述技术方案提供的磁浮离合系统的有益效果如下：电机与蜗杆的结合或者分离采用了电磁技术，从而在电磁体的磁场的控制下使电机与蜗杆处于相结合状态或者处于相分离的状态，电机的移动采用了磁浮技术，利用磁场在电机的壳体产生的涡流来实现对电机的悬浮控制，在电机与蜗杆结合或者分离时，电机能够快速沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，具有响应周期短、阻力小、移动速度快、噪音小的优点。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种单极电机的电动助力转向系统，包括采用上述的磁浮离合系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种车辆，包括上述单极电机的电动助力转向系统。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种单极电机的电动助力转向系统的控制方法，应用于上述车辆，所述控制方法包括以下步骤：当检测到车辆的转向信号大于或等于第一设定阈值时，控制电机与蜗杆处于相结合的状态，控制器控制电机启动并运转以为车辆提供转向助力；当检测到车辆的转向信号小于所述第一设定阈值时，控制电机与蜗杆处于相分离的状态，控制器控制电机不启动或者控制电机关闭使其停止运转，不为车辆提供转向助力。本专利技术的上述技术方案提供的单极电机的电动助力转向系统及其控制方法的有益效果如下：由于单极电机的电动助力转向系统及其控制方法均采用磁浮离合系统，因此，具有响应周期短、阻力小、移动速度快、噪音小的效果。另外，本专利技术提供的单极电机的电动助力转向系统的控制方法，采用车速信号与转向信号相结合的策略，因此具有能够为车辆精确提供转向助力的效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种双极电机的电动助力转向系统，包括上述的磁浮离合系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种车辆，包括上述双极电机的电动助力转向系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种双极电机的电动助力转向系统的控制方法，应用于上述车辆，所述控制方法包括以下步骤：当两个电机的功率相同，车辆的车速小于第一速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于第二设定阈值时，控制两个电机均与蜗杆处于相结合的状态并启动电机使其运转，以使磁浮离合系统为双电机模式为车辆提供转向助力；当车辆的车速大于或等于所述第一速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于所述第二设定阈值时，控制两个电机中的其中一个电机与蜗杆处于相结合的状态并启动电机使其运转，以使磁浮离合系统为单电机模式为车辆提供转向助力；当两个电机的功率不相同，车辆的车速小于第二速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于第三设定阈值时，控制两个电机之中功率较大的电机与蜗杆处于相结合的状态，并启动功率较大的电机使其运转，以使磁浮离合系统采用功率较大的单电机模式为车辆提供转向助力或者控制两个功率不相同的电机均与蜗杆处于相结合的状态并启动两个电机使其运转，以使磁浮离合系统为双电机模式为车辆提供转向助力；当车辆的车速大于或等于所述第二速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于所述第三设定阈值时，控制两个电机之中功率较小的电机与蜗杆处于相结合的状态，并启动功率较小的电机使其运转，以使磁浮离合系统采用功率较小的单电机模式为车辆提供转向助力。进一步的，本专利技术提供的双极电机的电动助力转向系统的控制方法，所述第一速度阈值和所述第二速度阈值均为60km/h。进一步的，本专利技术提供的双极电机的电动助力转向系统的控制方法，当两个电机的功率不相同时，功率较小的电机的功率为功率较大的电机的30％-75％。进一步的，本专利技术提供的双极电机的电动助力转向系统的控制方法，还包括根据温度传感器检测的温度信号切换电机模式为车辆提供转向助力的步骤：当两个电机的功率相同，车辆的车速大于或等于所述第一速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于所述第二设定阈值时，当温度传感器检测的温度信号超过设定的第一温度阈值时，磁浮离合系统由单电机模式切换为双电机模式为车辆提供转向助力；当两个电机的功率不相同，车辆的车速小于所述第二速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于第三设定阈值时，温度传感器检测的温度信号超过设定的第二温度阈值时，当磁浮离合系统为功率较大的单电机模式时切换为双电机模式为车辆提供转向助力；车辆的车速大于或等于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁浮离合系统，包括控制器、电机和蜗杆，其特征在于，还包括用于使所述电机悬浮的磁浮轨道，所述电机的壳体和所述蜗杆的其中之一设置有电磁体，另一设置有电磁体或者为导磁材料制作而成，所述控制器用于控制所述电磁体的磁场变化使所述电机沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，以使电机与蜗杆处于相结合的状态或者处于相分离的状态。

【技术特征摘要】
1.一种磁浮离合系统，包括控制器、电机和蜗杆，其特征在于，还包括用于使所述电机悬浮的磁浮轨道，所述电机的壳体和所述蜗杆的其中之一设置有电磁体，另一设置有电磁体或者为导磁材料制作而成，所述控制器用于控制所述电磁体的磁场变化使所述电机沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，以使电机与蜗杆处于相结合的状态或者处于相分离的状态。2.如权利要求1所述的磁浮离合系统，其特征在于，所述电机包括极性相反的两个电机，两个电机分别设置在所述蜗杆的两侧。3.如权利要求2所述的磁浮离合系统，其特征在于，所述磁浮轨道为一根或两根；当磁浮轨道为一根时，两个电机分别悬浮设置于一根磁浮轨道的两端；当磁浮轨道为两根时，每个电机分别相对于其中一根磁浮轨道悬浮设置。4.如权利要求1或2所述的磁浮离合系统，其特征在于，还包括电磁控制模块，所述控制器通过所述电磁控制模块控制所述电磁体的磁场变化使所述电机沿磁浮轨道向靠近或远离所述蜗杆的方向悬浮移动，以使电机与蜗杆处于相结合或者相分离的状态。5.一种单极电机的电动助力转向系统，其特征在于，包括采用如权利要求1所述的磁浮离合系统。6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5所述的单极电机的电动助力转向系统。7.一种单极电机的电动助力转向系统的控制方法，应用于权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：当检测到车辆的转向信号大于或等于第一设定阈值时，控制电机与蜗杆处于相结合的状态，控制器控制电机启动并运转以为车辆提供转向助力；当检测到车辆的转向信号小于所述第一设定阈值时，控制电机与蜗杆处于相分离的状态，控制器控制电机不启动或者控制电机关闭使其停止运转，不为车辆提供转向助力。8.一种双极电机的电动助力转向系统，其特征在于，包括采用如权利要求2所述的磁浮离合系统。9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的双极电机的电动助力转向系统。10.一种双极电机的电动助力转向系统的控制方法，应用于如权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：当两个电机的功率相同，车辆的车速小于第一速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于第二设定阈值时，控制两个电机均与蜗杆处于相结合的状态并启动电机使其运转，以使磁浮离合系统为双电机模式为车辆提供转向助力；当车辆的车速大于或等于所述第一速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于所述第二设定阈值时，控制两个电机中的其中一个电机与蜗杆处于相结合的状态并启动电机使其运转，以使磁浮离合系统为单电机模式为车辆提供转向助力；当两个电机的功率不相同，车辆的车速小于第二速度阈值，检测到车辆的转向信号大于或等于第三设定阈值时，控制两个电机之中功率较大的电机与蜗杆处于相结合的状态，并启动功率较大的电机使其运转，以使磁浮离合系统采用功率较大的单电机模式为车辆提供转向助力或者控制两个功率不相同的电机均与蜗杆处于相结合的状态并启动两个电机使其运转，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁阿南，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11