[發明專利]融合電動助力轉向功能的主動轉向系統及控制方法

無效

• 申請號: 200910185021.4
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101695935A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 趙萬忠
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D117/00;B62D101/00;B62D113/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐小紅

1.一種融合電動助力轉向功能的主動轉向系統，依次包括轉向盤(1)、轉向輸入軸(2)、行星齒輪機構(5)、轉向輸出軸(6)、轉向機(9)、轉向橫拉桿(10)，還包括安裝于行星齒輪機構(5)上的轉向電機(4)；還包括轉向盤轉角傳感器、橫擺角速度傳感器、側向加速度傳感器，以及以轉向盤轉角傳感器信號、橫擺角速度傳感器信號、側向加速度傳感器信號為基礎，根據整車的操縱穩定性計算出轉向系統的理想傳動比和轉向角修正量，向上述轉向電機(4)發出控制信號驅動上述行星齒輪機構(5)實施變傳動比控制和主動轉向干預控制的ECU(17)；特征在于：

該系統還包括：安裝于上述轉向輸入軸(2)上的轉向盤轉矩傳感器(3)、與轉向機(9)小齒輪相連的渦輪蝸桿減速機構(8)、與該渦輪蝸桿減速機構(8)相連的助力電機(7)；上述ECU(17)還接收轉向盤轉矩傳感器(3)測得轉向盤轉矩信號，還向所述助力電機(4)發出控制信號。

2.根據權利要求1所述的融合電動助力轉向功能的主動轉向系統的控制方法，其特征在于包括以下過程：

(a)、ECU(17)以轉向盤轉角傳感器、橫擺角速度傳感器信號、側向加速度傳感器信號為基礎，根據整車的操縱穩定性計算出轉向系統的理想傳動比和轉向角修正量，向轉向電機(4)發出控制信號，驅動行星齒輪機構(5)實施變傳動比控制和主動轉向控制；

(b)、ECU(17)接收轉向盤轉矩傳感器信號，向助力電機(4)發出控制信號，驅動助力電機(7)通過渦輪蝸桿減速機構(8)進行轉向系統助力控制和回正控制，實施電動助力轉向功能，所述渦輪蝸桿減速機構(8)將助力電機(7)輸出的力矩實施減速增扭，在轉向機(9)齒條上與轉向盤力矩進行疊加，通過轉向橫拉桿(10)共同驅動車輪(11)轉向；

(c)、上述助力電機(7)的助力力矩大小的產生是先由助力特性曲線根據汽車CAN總線車速信號(18)和轉向盤轉矩傳感器信號(19)得到助力電機理想電流(20)，助力電機理想電流(20)與助力電機實際電流(21)相減得到輸出響應偏差量(22)，再由所述輸出響應偏差量(22)經助力特性控制器(23)產生助力電機助力控制電壓(24)，然后輸出助力力矩(25)；

(d)、上述助力電機(7)的回正力矩大小的產生是先把轉向盤轉角傳感器信號(26)和由助力電機(7)轉角變換得到的轉向盤理想轉角信號(27)發送給ECU(17)，ECU(17)根據轉向盤轉角傳感器信號(26)和轉向盤理想轉角信號(27)得到轉向盤轉角偏差(28)和轉向盤轉角偏差率(29)，經回正控制器(30)決定助力電機回正控制電壓(31)大小，然后由助力電機(7)輸出回正力矩(32)。