[實用新型]基于EPS的自動轉向控制裝置

有效

• 申請號: 201420330830.6
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN203902645U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 江浩斌;吳狄;馬世典;華一丁;沈崢楠
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D119/00;B62D117/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

技術領域

本實用新型涉及汽車轉向控制技術領域，具體涉及裝有EPS車輛的自動轉向控制裝置。

背景技術

隨著現代技術進步和科技發展，對現代車輛有了更高的要求，在滿足傳統行駛的基礎上，實現車輛的智能化控制，如無人駕駛汽車、自適應巡航、車輛主動安全、全自動泊車等功能。而車輛自動轉向控制作為智能化控制中重要部分，可以實現智能改變汽車的行駛方向。

目前，電動助力轉向(EPS)系統已經在乘用車轉向助力系統中占據著重要地位，逐步取代機械液壓助力轉向系統。駕駛員在操縱方向盤進行轉向時，轉矩傳感器檢測到轉向盤的轉角以及轉矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元(ECU)，電子控制單元根據轉矩傳感器檢測的轉距電壓信號、轉角和車速信號等，控制電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩，從而產生輔助動力。本實用新型以現有的EPS為基礎，加裝自動轉向裝置，實現車輛方向智能控制。

發明內容

針對現有EPS車輛只能通過駕駛員手動操作完成轉向、缺少智能控制的問題，本實用新型設計一種自動轉向控制裝置，根據轉向要求，智能改變汽車行駛方向。為實現上述目的，本實用新型具體技術方案如下：一種基于EPS的自動轉向控制裝置，包括電動助力轉向系統由轉矩傳感器、車速傳感器、轉角傳感器、電子控制單元、電動機控制器和機械轉向系統組成，還包括自動轉向控制裝置，自動轉向控制裝置包括：上位機、控制模塊、轉矩模擬模塊和模式選擇模塊；上位機與控制模塊無線連接，接收用戶的轉向要求并向控制模塊發送轉向指令；控制模塊由單片機構成，輸入端與上位機和電動助力轉向系統的轉角傳感器連接，輸出端與轉矩模擬模塊和模式選擇模塊連接，用于接收來自轉角傳感器的方向盤信息和來自上位機的轉向指令信息，向轉矩模擬模塊和模式選擇模塊發出控制信號；轉矩模擬模塊由數字電位器組成，輸入端與控制模塊連接，輸出端與模式選擇模塊連接，用于接收控制模塊的控制信號，改變數字電位器的電阻值得到預期的電壓信號，輸出到模式選擇模塊；模式選擇模塊由電子開關組成，輸入端與控制模塊、轉矩模擬模塊和電動助力轉向系統的轉矩傳感器連接，輸出端與電動助力轉向系統的電子控制單元連接，用于接收控制模塊的命令，從轉矩傳感器的輸出通道和轉矩模擬模塊的輸出通道中選擇一路通道送電子控制單元。

進一步地，上述自動轉向控制裝置不改變原電動助力轉向系統傳輸協議和控制流程。

進一步地，上述自動轉向控制裝置不啟動時，模式選擇模塊的輸出為來自電動助力轉向系統的轉矩傳感器的輸出信號。

與現有技術相比，本實用新型充分利用了原車電動轉向系統的角度傳感器、電子控制單元和機械轉向單元，實現了方向盤自轉向閉環控制。本裝置成本低，轉向精確，可靠性高，體積小，安裝方便，可以在需要時啟用，不影響原有EPS的使用。

附圖說明

圖1為車輛原有電動助力轉向系統結構原理圖。

圖2為基于EPS的自動轉向控制裝置結構原理圖。

圖3為轉矩模擬模塊控制電路圖。

圖4為模式選擇模塊控制電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施實例對本實用新型作進一步描述。

本實用新型是在現有的車輛電動助力轉向系統的基礎上增加自動轉向控制裝置，實現車輛的自動轉向。圖1為車輛原有電動助力轉向系統結構原理圖，電動助力轉向系統包括轉矩傳感器、車速傳感器、轉角傳感器、電子控制單元、電動機控制器和機械轉向系統。駕駛員在操縱方向盤進行轉向時，轉矩傳感器檢測轉向盤的轉向以及轉矩的大小產生電信號，并將電信號傳輸到電子控制單元；車速傳感器和轉角傳感器分別檢測車速和當前轉角并產生電信號送電子控制單元；電子控制單元根據來自轉矩傳感器、車速傳感器和轉角傳感器的輸入信號產生輸出送電動機控制器，由電動機控制器發出指令控制機械轉向系統，實現汽車轉向。