转向系统、车辆及转向控制方法技术方案

本申请涉及一种转向系统、车辆及转向控制方法，该转向系统包括方向盘、转向管柱、转角扭矩传感器、后轮电控液压转向装置、后轮转向控制开关及整车控制器；所述后轮电控液压转向装置包括后电控液压助力转向器，所述后轮转向控制开关具有可操纵的第一状态与第二状态；在后轮转向控制开关处于第一状态时或者在后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，禁止后轮转向；在后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，允许后轮转向。本申请的转向系统优化并明确了后轮转向实现和锁止的条件，后轮转向控制在安全车速内，兼顾后轮实际转向需求和行车安全。行车安全。行车安全。

【技术实现步骤摘要】
转向系统、车辆及转向控制方法


[0001]本申请属于车辆转向
，涉及一种转向系统、车辆及转向控制方法。

技术介绍

[0002]现有的四轮转向系统，包括电控单元和执行单元，电控单元包括控制器ECU以及安装于转向盘转向轴上并将转向信号输送至控制器ECU的转向盘转角传感器。执行单元包括配备在每个车轮上的转向传动机构、转向电机和双臂横拉杆。转向电机固定在车身或车架上，其输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与转向传动机构的从动齿轮相啮合，从动齿轮轴的顶端通过滚动轴承转动连接在车身或车架上，从动齿轮轴的底端与双臂横拉杆连接，双臂横拉杆通过转向节与车轮连接；控制器ECU输出转动信号至转向电机。
[0003]现有的四轮转向系统其控制原理为，车辆启动后系统工作，控制器ECU实时采集转向盘转角信号和车速信号；控制器ECU根据车速将四轮转向系统定义为低速档、中速档和高速档；车辆处于低速档时，前轮与转向盘转向相同，后轮与转向盘反向转动；车辆处于中速档时，前轮与转向盘转向相同，后轮不随转向盘转动，车辆处于所述的高速档时，前后轮均与转向盘转向相同。
[0004]现有的四轮转向系统，执行机构的机械部分为齿轮啮合传递转向力，受空间限制，转向电机尺寸无法做的足够大，齿轮速比也无法做的足够大，因此输出的转向力矩小，不适用于中重型商用车，适用范围小。
[0005]此外，转向控制策略只考虑了前、后轮转角协调方向，未能在安全的角度上充分考虑在不同情况下的前、后轮转向的实现和锁止。

技术实现思路

[0006]本申请所要解决的技术问题是：针对现有的四轮转向系统，转向控制策略只考虑了前、后轮转角协调方向，未能在安全的角度上充分考虑在不同情况下的前、后轮转向的实现和锁止的问题，提供一种转向系统、车辆及转向控制方法。
[0007]为解决上述技术问题，一方面，本申请提供了一种转向系统，
[0008]包括方向盘、转向管柱、转角扭矩传感器、后轮电控液压转向装置、后轮转向控制开关及整车控制器，所述转向管柱的上端连接在所述方向盘上，所述转角扭矩传感器安装在所述转向管柱上；
[0009]所述转角扭矩传感器，用于检测方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩，以此生成转向需求信号；
[0010]所述后轮电控液压转向装置包括后电控液压助力转向器，所述后电控液压助力转向器、转角扭矩传感器及后轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述后轮转向控制开关具有可操纵的第一状态与第二状态；
[0011]在所述后轮转向控制开关处于第一状态时或者在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制
后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向；
[0012]在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
[0013]可选地，所述后轮电控液压转向装置还包括后桥梁、后转向横拉杆、后左转向节臂、后右转向节臂、后左转向节、后右转向节、后垂臂、后直拉杆及用于向所述后电控液压助力转向器提供液压油的后供油部件；
[0014]所述后左转向节安装在后桥梁的左端，所述后右转向节安装在后桥梁的右端，所述后左转向节臂固定连接或一体形成在所述后左转向节上，所述后右转向节臂固定连接或一体形成在所述后右转向节上，所述后左转向节用于与左后轮连接，所述后右转向节用于与右后轮连接；
[0015]所述后垂臂的一端连接在所述后电控液压助力转向器的输出轴上，所述后垂臂的另一端与后直拉杆的一端球铰连接，所述后直拉杆的另一端与所述后左转向节臂的一端球铰连接，所述后左转向节臂的另一端与所述后转向横拉杆的左端球铰连接，所述后转向横拉杆的右端与所述后右转向节臂球铰连接；
[0016]在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器发出后轮转向请求，并通过后电控液压助力转向器上集成的电机控制后电控液压助力转向器内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器根据后轮转向请求控制所述后供油部件向所述后电控液压助力转向器提供匹配的液压油流量，液压油通过后电控液压助力转向器的转阀进入所述后电控液压助力转向器内部相应的活塞腔，助力推动所述后电控液压助力转向器的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动，所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动通过所述后垂臂、后直拉杆、后左转向节臂及后左转向节带动左后轮转向，并通过所述后转向横拉杆、后右转向节臂及后右转向节带动右后轮同步转向。
[0017]可选地，所述后供油部件包括后转向油罐、后转向油泵及后油泵电机，所述后油泵电机与后转向油泵的旋转轴连接，以为所述后转向油泵的运转提供动力；
[0018]所述后转向油罐的出口和后转向油泵的入口通过后转向进油管连接，所述后转向油泵的出口和后电控液压助力转向器的入口通过后转向高压油管连接，所述后电控液压助力转向器的出口和后转向油罐的入口通过后转向回油管连接。
[0019]可选地，所述转向系统还包括前轮电控液压转向装置及前轮转向控制开关，所述前轮电控液压转向装置包括前电控液压助力转向器；所述前电控液压助力转向器及前轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述前轮转向控制开关具有可操纵的第三状态与第四状态；
[0020]在所述前轮转向控制开关处于第三状态时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许前轮转向；在所述前轮转向控制开关处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止前轮转向；在所述前轮转向
控制开关处于第四状态且车速大于或等于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制所述前轮转向控制开关回复到第三状态；
[0021]在所述前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。
[0022]可选地，所述前轮电控液压转向装置还包括前桥梁、前转向横拉杆、前左转向节臂、前右转向节臂、前左转向节、前右转向节、前垂臂、前直拉杆及用于向所述前电控液压助力转向器提供液压油的前供油部件；
[0023]所述前左转向节安装在前桥梁的左端，所述前右转向节安装在前桥梁的右端，所述前左转向节臂固定连接或一体形成在所述前左转向节上，所述前右转向节臂固定连接或一体形成在所述前右转向节上，所述前左转向节用于与左前轮连接，所述前右转向节用于与右前轮连接；
[0024]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向系统，其特征在于，包括方向盘、转向管柱、转角扭矩传感器、后轮电控液压转向装置、后轮转向控制开关及整车控制器，所述转向管柱的上端连接在所述方向盘上，所述转角扭矩传感器安装在所述转向管柱上；所述转角扭矩传感器，用于检测方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩，以此生成转向需求信号；所述后轮电控液压转向装置包括后电控液压助力转向器，所述后电控液压助力转向器、转角扭矩传感器及后轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述后轮转向控制开关具有可操纵的第一状态与第二状态；在所述后轮转向控制开关处于第一状态时或者在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向；在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述后轮电控液压转向装置还包括后桥梁、后转向横拉杆、后左转向节臂、后右转向节臂、后左转向节、后右转向节、后垂臂、后直拉杆及用于向所述后电控液压助力转向器提供液压油的后供油部件；所述后左转向节安装在后桥梁的左端，所述后右转向节安装在后桥梁的右端，所述后左转向节臂固定连接或一体形成在所述后左转向节上，所述后右转向节臂固定连接或一体形成在所述后右转向节上，所述后左转向节用于与左后轮连接，所述后右转向节用于与右后轮连接；所述后垂臂的一端连接在所述后电控液压助力转向器的输出轴上，所述后垂臂的另一端与后直拉杆的一端球铰连接，所述后直拉杆的另一端与所述后左转向节臂的一端球铰连接，所述后左转向节臂的另一端与所述后转向横拉杆的左端球铰连接，所述后转向横拉杆的右端与所述后右转向节臂球铰连接；在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器发出后轮转向请求，并通过后电控液压助力转向器上集成的电机控制后电控液压助力转向器内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器根据后轮转向请求控制所述后供油部件向所述后电控液压助力转向器提供匹配的液压油流量，液压油通过后电控液压助力转向器的转阀进入所述后电控液压助力转向器内部相应的活塞腔，助力推动所述后电控液压助力转向器的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动，所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动通过所述后垂臂、后直拉杆、后左转向节臂及后左转向节带动左后轮转向，并通过所述后转向横拉杆、后右转向节臂及后右转向节带动右后轮同步转向。3.根据权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述后供油部件包括后转向油罐、后转向油泵及后油泵电机，所述后油泵电机与后转向油泵的旋转轴连接，以为所述后转向油泵的运转提供动力；
所述后转向油罐的出口和后转向油泵的入口通过后转向进油管连接，所述后转向油泵的出口和后电控液压助力转向器的入口通过后转向高压油管连接，所述后电控液压助力转向器的出口和后转向油罐的入口通过后转向回油管连接。4.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述转向系统还包括前轮电控液压转向装置及前轮转向控制开关，所述前轮电控液压转向装置包括前电控液压助力转向器；所述前电控液压助力转向器及前轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述前轮转向控制开关具有可操纵的第三状态与第四状态；在所述前轮转向控制开关处于第三状态时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许前轮转向；在所述前轮转向控制开关处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止前轮转向；在所述前轮转向控制开关处于第四状态且车速大于或等于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制所述前轮转向控制开关回复到第三状态；在所述前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。5.根据权利要求4所述的转向系统，其特征在于，所述前轮电控液压转向装置还包括前桥梁、前转向横拉杆、前左转向节臂、前右转向节臂、前左转向节、前右转向节、前垂臂、前直拉杆及用于向所述前电控液压助力转向器提供液压油的前供油部件；所述前左转向节安装在前桥梁的左端，所述前右转向节安装在前桥梁的右端，所述前左转向节臂固定连接或一体形成在所述前左转向节上，所述前右转向节臂固定连接或一体形成在所述前右转向节上，所述前左转向节用于与左前轮连接，所述前右转向节用于与右前轮连接；所述前垂臂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦宬，李小军，盛君，林加海，徐达豪，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：