【技术实现步骤摘要】
一种车辆复合转向系统及其模式切换控制方法
本专利技术属于车辆转向系统
,具体指一种车辆复合转向系统及其模式切换控制方法。
技术介绍
汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成,传统的汽车转向系统是机械系统,汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘,通过转向器传递到转向车轮来实现的。汽车线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接,完全由电能实现转向,摆脱了传统转向系统的各种限制,不但可以自由设计汽车转向的力传递特性,还可以设计汽车转向的角传递特性,给汽车转向特性的设计带来无限的空间,是汽车转向系统的重大革新;但是由于线控转向系统取消了转向管柱与转向器之间的机械连接,仅通过传感器信号、电机控制信号控制,机械结构的取消导致系统的可靠性降低,传感器失效、控制器故障和电机故障均会导致整个转向系统的失效,影响汽车行驶安全性。
技术实现思路
针对于上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种车辆复合转向系统及其模式切换控制方法,以解决现有技术中线控转向系统的转向动力不足、可靠性差的问题。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术的一种车辆复合转向系统,包括:线控转向系统和差动转向系统;其中,线控转向系统包括:方向盘、扭矩传感器、路感电机、减速机构、离合器、助力电机、转向控制单元、车速传感器、横摆角速度传感器和齿轮齿条转向器;所述方向盘连接转向柱的一端;所述扭矩传感器安装在转向柱上,用于获取驾驶员转动方向盘时的转矩;所述转向电机通过离合器、减速机构安装在齿轮齿条转向器 ...
【技术保护点】
1.一种车辆复合转向系统,其特征在于,包括:线控转向系统和差动转向系统;/n线控转向系统包括:方向盘(1)、扭矩传感器(2)、路感电机(3)、减速机构(4)、离合器(5)、助力电机(6)、转向控制单元(7)、车速传感器(8)、横摆角速度传感器(9)和齿轮齿条转向器(10);所述方向盘(1)连接转向柱(3)的一端;所述扭矩传感器(2)安装在转向柱(3)上,用于获取驾驶员转动方向盘时的转矩;所述转向电机(6)通过离合器(5)、减速机构(4)安装在齿轮齿条转向器(10)上,用于提供转向力矩;/n差动转向系统包括:前轴(11)、左前轮及轮毂电机(12)、右前轮及轮毂电机(13)、电机控制单元(14)、左后轮及轮毂电机(15)、右后轮及轮毂电机(16)和后轴(17);/n所述齿轮齿条转向器(10)安装在前轴(11)上;/n所述转向控制单元(7)分别与助力电机(6)、车速传感器(8)、横摆角速度传感器(9)及电机控制单元(14)电气相连,通过转向控制单元(7)发送电流信号控制助力电机(6)和电机控制单元(14);/n所述电机控制单元(14)分别左前轮轮毂电机(12)及转矩传感器(18)、右前轮轮毂 ...
【技术特征摘要】
1.一种车辆复合转向系统,其特征在于,包括:线控转向系统和差动转向系统;
线控转向系统包括:方向盘(1)、扭矩传感器(2)、路感电机(3)、减速机构(4)、离合器(5)、助力电机(6)、转向控制单元(7)、车速传感器(8)、横摆角速度传感器(9)和齿轮齿条转向器(10);所述方向盘(1)连接转向柱(3)的一端;所述扭矩传感器(2)安装在转向柱(3)上,用于获取驾驶员转动方向盘时的转矩;所述转向电机(6)通过离合器(5)、减速机构(4)安装在齿轮齿条转向器(10)上,用于提供转向力矩;
差动转向系统包括:前轴(11)、左前轮及轮毂电机(12)、右前轮及轮毂电机(13)、电机控制单元(14)、左后轮及轮毂电机(15)、右后轮及轮毂电机(16)和后轴(17);
所述齿轮齿条转向器(10)安装在前轴(11)上;
所述转向控制单元(7)分别与助力电机(6)、车速传感器(8)、横摆角速度传感器(9)及电机控制单元(14)电气相连,通过转向控制单元(7)发送电流信号控制助力电机(6)和电机控制单元(14);
所述电机控制单元(14)分别左前轮轮毂电机(12)及转矩传感器(18)、右前轮轮毂电机(13)及转矩传感器(19)、左后轮轮毂电机(15)及转矩传感器(20)、右后轮轮毂电机(16)及转矩传感器(21)电气相连,并通过转向控制单元(7)发送电流信号控制各轮毂电机运行;
所述左前轮及轮毂电机(12)与右前轮及轮毂电机(13)安装在前轴(11)上;
所述左后轮及轮毂电机(15)与右后轮及轮毂电机(16)安装在后轴(17)上。
2.根据权利要求1所述的车辆复合转向系统,其特征在于,所述转向控制单元采集方向盘转角及转矩信号、轮毂电机转矩信号、质心侧偏角信号、车速信号、横摆角速度信号,来判断转向模式,计算所需电机控制力矩。
3.根据权利要求1所述的车辆复合转向系统,其特征在于,所述电机控制单元通过转矩传感器采集实时转矩信号及转向控制单元发送的所需电机控制力矩信号,调节电机电流控制电机转矩。
4.一种车辆复合转向系统的模式切换控制方法,其特征在于,步骤如下:
步骤1):建立理想横摆角速度与方向盘转角关系,求解理想横摆角速度;
步骤2):建立复合转向系统与整车动力学模型;
步骤3):根据理想横摆角速度及复合转向系统与整车动力学模型设计各转向模式下转向系统的控制方法。
5.根据权利要求4所述的车辆复合转向系统的模式切换控制方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括:车辆行驶时,当驾驶员转动方向盘,转向控制单元接收方向盘转角传感器、车速传感器采集到的方向盘转角θsw及车速信号u,得到此时车辆的理想横摆角速度γ*与方向盘转角θsw关系如下...
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