一种电动多模式线控转向系统及其模式切换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动多模式线控转向系统及其模式切换方法，包括：方向盘单元；转向执行单元；ECU和模式选择显示单元，控制所述方向盘单元和所述转向执行单元联动实现线控各轮独立转向、线控转向梯形转向、电动助力转向三种工作模式。所述方向盘单元包括方向盘；电机及减速机构；电磁离合器，连接所述转向执行单元；所述电机及减速机构通过蜗轮蜗杆副与所述方向盘相连。所述转向执行单元包括第一转向执行电机机构；第二转向执行电机机构；转向器；转向轮。所述第一转向执行电机机构和第二转向执行电机机构可以分别通过各自丝杠螺母副带动两转向轮独立偏转，也可以分别与所述转向器两端形成的液压缸共同或独立推动两转向轮整体按转向梯形偏转。按转向梯形偏转。按转向梯形偏转。

【技术实现步骤摘要】
一种电动多模式线控转向系统及其模式切换方法


[0001]本专利技术主要涉及汽车线控转向
，尤其涉及汽车多模式线控转向及其模式切换方法，具体指一种用于汽车的电机驱动多模式线控转向系统及模式切换方法。

技术介绍

[0002]如今线控技术不断普及，其在车辆转向领域内的应用日趋广泛。作为保障节能与新能源汽车、智能网联汽车主动安全性与操纵稳定性的关键性技术，线控转向系统能够提高汽车的安全性能，去除了转向柱等机械连接，完全避免了撞车事故中转向柱对驾驶员的伤害；智能化的线控转向系统能够根据汽车的行驶状态判断驾驶员的操作是否合理，并作出相应的调整，能够改善驾驶特性和增强操纵性，改善驾驶员的路感，增强汽车舒适性。线控转向系统，取消方向盘单元和转向执行单元之间的全部机械连接，控制系统根据传感器感知信号判断驾驶员行驶意图，转向动力源仅由转向电机提供，而路面信息可以通过路感模拟电机获得，为驾驶员提供了充分的道路感知，同时又避免了不必要的路面颠簸传递至方向盘对驾驶员造成干扰和驾驶疲劳。此外，线控转向系统因其能自由设计汽车转向的力和角传递特性，故可以根本上解决转向系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动多模式线控转向系统，其特征在于，包括：方向盘单元，用于驾驶员操纵输入转向动作，其包括：方向盘、扭矩转角传感器、路感电机、路感电机减速机构、电磁离合器、扭转杆、转向主动轴、上传动轴、销钉、第一转向万向节、第二转向万向节和下传动轴，其中所述路感减速机构采用蜗轮蜗杆式减速机构；转向执行单元，用于执行车轮转向动作，其包括：左右转向轮、第一转向执行电机机构、第二转向执行电机机构、转向器、第一丝杠位置传感器、第二丝杠位置传感器、电磁开关阀一、电磁开关阀二和油箱；其中，所述转向器上端与所述方向盘单元相连，所述转向器左右两端分别与所述第一转向执行电机机构和所述第二转向执行电机机构相连，所述第一转向执行机构和所述第二转向执行电机机构分别与所述左右转向轮经转向横拉杆相连，所述第一转向执行电机机构和所述第二转向执行电机机构核心均为空心电机与丝杠螺母运动转换机构，所述电磁开关阀一和所述电磁开关阀二分别与所述油箱油管连接，可以控制油路是否与油箱连通；模式选择与显示单元，用于人为转向模式选择和状态显示，其包括三个模式选择按钮和中控屏，其中三个模式选择按钮分别是：I按钮、II按钮和III按钮；电子控制单元，用于接收状态信号并发送控制指令，其分别与所述路感电机、所述扭矩转角传感器、所述电磁离合器、所述第一转向执行电机机构、所述第二转向执行电机机构、所述第一丝杠位置传感器、所述第二丝杠位置传感器、所述电磁开关阀一、所述电磁开关阀二和所述三个模式选择按钮信号线连接，与所述中控屏CAN通信线连接。2.如权利要求1所述的电动多模式线控转向系统，其特征在于，所述的一种电动多模式线控转向系统可以根据车辆动力学状态和线控转向执行器故障失效状态由所述电子控制单元控制自动实现，或驾驶员操纵所述三个模式选择按钮人为实现三种转向工作模式：模式一，即线控各轮独立转向模式；模式二，即线控转向梯形转向模式；模式三，即电动助力转向模式；其中，所述模式二和所述模式三对所述模式一起到了失效保护备份作用，而所述模式三又对所述模式二起到了失效保护备份作用。3.如权利要求1所述的电动多模式线控转向系统，其特征在于，所述方向盘单元中，所述路感电机通过所述路感电机减速机构与所述上传动轴相连，所述上传动轴上端通过所述销钉与所述扭转杆和所述转向主动轴下端相连，所述扭矩转角传感器安装在所述转向主动轴上，所述转向主动轴上端与所述方向盘相连，所述上传动轴下端通过所述第一转向万向节与所述电磁离合器上端相连，所述电磁离合器下端通过所述第二转向万向节与所述下传动轴相连。4.如权利要求1所述的电动多模式线控转向系统，其特征在于，所述第一转向执行电机机构和所述第二转向执行电机机构，包括：第一电机壳体，通过螺栓与所述转向器相连；第二电机壳体，通过螺栓与所述转向器相连；第一电机端盖，通过螺栓和所述第一电机壳体相连；第二电机端盖，通过螺栓和所述第二电机壳体相连；第一电机定子，固定在所述第一电机壳体内壁；
第二电机定子，固定在所述第二电机壳体内壁；第一电机转子，其中心内孔加工有螺纹，并通过轴承支撑连接在所述第一电机壳体上；第二电机转子，其中心内孔加工有螺纹，并通过轴承支撑连接在所述第二电机壳体上；第一丝杠，其内部为底部开一小孔的空心液压腔室，其外圆柱加工有螺纹，与所述第一电机转子配合形成滑动丝杠副机构，实现将所述第一电机转子的转动转换成所述第一丝杠的平动；第二丝杠，其内部为底部开一小孔的空心液压腔室，其外圆柱加工有螺纹，与所述第二电机转子配合形成滑动丝杠副机构，实现将所述第二电机转子的转动转换成所述第二丝杠的平动；第一O型密封圈，其放置在所述第一丝杠内部，用于密封所述第一丝杠的内部液压腔室；第二O型密封圈，其放置在所述第二丝杠内部，用于密封所述第二丝杠的内部液压腔室；第一油箍，固定在所述第一丝杠底部小孔上，实现所述第一丝杠的内部液压腔室与所述电磁开关阀一的管路连接；第二油箍，固定在所述第二丝杠底部小孔上，实现所述第二丝杠的内部液压腔室与所述电磁开关阀二的管路连接。5.如权利要求1所述的电动多模式线控转向系统，其特征在于，所述转向器，包括：转向器壳体，用于容置所述转向器总成各零件，其两端分别与所述第一电机壳体和所述第二电机壳体连接形成两个腔室，用于给所述第一丝杠和所述第二丝杠移动收缩时留有移动空间；转向齿轮轴，其通过轴承安装在所述转向器壳体内壁上，且其上端通过万向节与所述下传动轴机械连接传入转向力矩，其中部加工有齿轮；端盖，其通过螺栓与所述转向器壳体固定连接；密封圈，其安装在所述端盖和所述转向齿轮轴之间，用以密封润滑脂；转向齿轮轴螺母，其通过螺纹副与所述转向齿轮轴连接；端盖螺母，其通过螺纹副与所述转向器壳体连接；齿条支撑座；齿条，其通过所述齿条支撑座和衬套与所述转向器壳体支撑连接，且其与所述转向齿轮轴中部的齿轮啮合传动、与所述第一丝杠和所述第二丝杠两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军年，范瑞浩，顾昊伦，朱可夫，付东旭，庄硕，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：