一种线控转向系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种线控转向系统及其控制方法，包含转向盘、转向轴、力矩传感器、路感电机、路感电机控制器、车速传感器、电子稳定单元、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、转向电机控制器、转向电机、转向器、前轮转角传感器和蜂鸣器。本发明专利技术通过采集前轮转角、横摆角速度、侧向加速度和车速判断车辆状态。根据车辆的实时状态，判断出车辆处于的危险程度，对驾驶员指令做出准确的响应。本发明专利技术有效避免了驾驶员操作不当以及恶劣条件下路面附着条件的影响导致发生侧滑或者侧翻事故的现象，能够提高弯道工况下汽车的安全性，提高汽车行驶过程的稳定性和安全性。

A Steering-by-Wire System and Its Control Method

The invention discloses a wire-controlled steering system and its control method, including steering wheel, steering axle, moment sensor, road induction motor, road induction motor controller, vehicle speed sensor, electronic stabilization unit, lateral acceleration sensor, yaw angular speed sensor, road coefficient estimation unit, steering motor controller, steering motor, steering gear, front wheel angular sensor and bee. Sound device. The vehicle state is judged by collecting the front wheel rotation angle, yaw angular velocity, lateral acceleration and vehicle speed. According to the real-time state of the vehicle, the dangerous degree of the vehicle can be judged and the driver's instructions can be accurately responded to. The invention effectively avoids the phenomenon of side slip or rollover accident caused by the improper operation of the driver and the influence of road adhesion conditions under harsh conditions, and can improve the safety of the vehicle under the bend condition, and the stability and safety of the driving process of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种线控转向系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车安全领域，尤其涉及一种线控转向系统及其控制方法。
技术介绍
转向系统是汽车的关键部件之一，它不仅能保证汽车能按驾驶员的意志进行转向行驶，还关系到汽车的操纵稳定性。如何合理地设计转向系统，使汽车具有更好更稳定的操纵性，始终是设计人员研究的重要课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计变得极为重要。线控转向系统的发展正是迎合了这种客观需求，是继电动助力转向系统后发展起来的新一代转向系统。线控转向系统SBW具有可变传动比，如遇紧急情况可快速响应。此外SBW还具有结构简单、便于维护和实现汽车的轻量化、节能等优点，同时还有利于和其他系统集成并进行统一协调与控制，提高汽车安全性和舒适性。虽然SBW取消了机械连接，但路感作为驾驶员驾驶过程中必不可少的部分，可帮助驾驶员更好的掌握当前的路面情况，为此，SBW系统专门用一个电机给驾驶员提供路感。并且伴随国家层面上对线控技术的重视以及《中国制造2025》的出台，线控转向显然已成为当今汽车转向系统的研究热点和未来汽车转向系统的发展的必然趋势，并且随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线控转向系统，其特征在于，包含转向盘、转向轴、力矩传感器、路感电机、路感电机控制器、车速传感器、电子稳定单元、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、转向电机控制器、转向电机、转向器、前轮转角传感器和蜂鸣器；所述转轴一端和所述转向盘的转轴固连，另一端和所述路感电机的输出轴固连；所述的力矩传感器设置在所述转向轴上，用于感应转向轴的受力力矩并将其传递给所述电子稳定单元；所述车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元均设置在车身上，分别用于获得车辆的车速、侧向加速度、横摆角速度和路面附着系数，并将其传递给所述电子稳定单元；所述前轮转角传感器设置在车辆的一个...

【技术特征摘要】
1.一种线控转向系统，其特征在于，包含转向盘、转向轴、力矩传感器、路感电机、路感电机控制器、车速传感器、电子稳定单元、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、转向电机控制器、转向电机、转向器、前轮转角传感器和蜂鸣器；所述转轴一端和所述转向盘的转轴固连，另一端和所述路感电机的输出轴固连；所述的力矩传感器设置在所述转向轴上，用于感应转向轴的受力力矩并将其传递给所述电子稳定单元；所述车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元均设置在车身上，分别用于获得车辆的车速、侧向加速度、横摆角速度和路面附着系数，并将其传递给所述电子稳定单元；所述前轮转角传感器设置在车辆的一个前轮上，用于获得汽车的前轮转角，并将其传递给所述电子稳定单元；所述转向电机通过所述转向器和汽车的前轴相连，用于控制汽车两个前轮的转向；所述路感电机控制器分别和所述电子稳定单元、路感电机相连，用于根据电子稳定单元的指令控制路感电机工作；所述转向电机控制器分别和所述电子稳定单元、转向电机相连，用于根据电子稳定单元的指令控制转向电机工作；所述电子稳定单元分别和所述力矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、前轮转角传感器、路感电机控制器、转向电机控制器、蜂鸣器相连，用于根据力矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、前轮转角传感器的感应数据控制路感电机控制器、转向电机控制器、蜂鸣器工作。2.根据权利要求1所述的线控转向系统的防侧翻及防侧滑方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，力矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、前轮转角传感器分别感应车辆的转向轴的受力力矩、车速、侧向加速度ay、横摆角速度、路面附着系数、车辆前轮转角，并将其传递给电子稳定单元；步骤2)，电子稳定单元根据接收到的转向轴受力力矩、车速、路面附着系数计算相应的目标回正力矩和车辆前轮目标转角，并发出相应指令给路感电机控制器、转向电机控制器，使得路感电机输出目标回正力矩、转向电机控制车辆前轮根据车辆前轮目标转角转动；步骤3)，电子稳定单元根据以下公式计算侧滑临界加速度aych：aych＝ug式中，u为路面附着系数，g为重力加速度；步骤4)，电子稳定单元根据以下公式计算侧翻临界加速度aycf：式中，m为整车质量，T为汽车轮距，ms为簧上质量，e为簧载质量到侧倾中心的距离，k为侧倾角...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱兴国，王春燕，赵万忠，汪秋伊，王衍圣，鲁广超，吴刚，颜伸翔，施帅朋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32