[發明專利]一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710287637.7
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107117203B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 陳龍;仵曉涵;徐興;王峰;江昕煒
• 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;B62D113/00;B62D119/00;B62D137/00
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1.一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統，其特征在于，所述差矩助力轉向系統用于前驅汽車的前驅動橋或后驅汽車的后驅動橋，若用于前驅汽車的前驅動橋，應保證車輛前輪主銷偏距為正值；該系統主要包括執行機構、檢測機構、工作模式選擇單元和電子控制單元(16)；

所述執行機構包括輔助電機、電機齒輪、電磁離合器、半軸齒輪、電池(11)和制動器；

所述輔助電機通過所述電磁離合器和一對嚙合的所述電機齒輪和所述半軸齒輪與驅動橋的半軸(12)連接；所述輔助電機既可以用做發電機又可以用做電動機；所述電磁離合器用于在車速超過車速設定值時，即所述差矩助力轉向系統不需要為駕駛員提供轉向助力時，切斷所述輔助電機與所述電機齒輪間的動力傳輸，避免所述輔助電機高速空轉；所述電磁離合器的初始狀態為接合狀態；所述電機齒輪包括第一電機齒輪(5)和第二電機齒輪(6)；所述第一電機齒輪(5)和所述第二電機齒輪(6)的結構相同大小相等；所述半軸齒輪包括第一半軸齒輪(7)和第二半軸齒輪(8)；所述第一半軸齒輪(7)和所述第二半軸齒輪(8)的結構相同大小相等；所述第一半軸齒輪(7)安裝在驅動橋的左半軸(12)上；所述第一半軸齒輪(7)與所述第一電機齒輪(5)嚙合；所述第二半軸齒輪(8)安裝在驅動橋的右半軸(12)上；所述第二半軸齒輪(8)與所述第二電機齒輪(6)嚙合；所述電池(11)用于存儲所述輔助電機發出的電能，并為所述輔助電機提供電能；所述制動器用于對一側驅動車輪(13)施加制動力，以使兩側驅動車輪(13)產生力矩差值；

所述檢測機構包括轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器、轉速傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述轉向盤轉角傳感器安裝在轉向系統的轉向軸上，用于測量轉向盤轉角的大小和方向，并將轉向盤轉角信息傳送到所述電子控制單元(16)；所述轉向盤轉矩傳感器安裝在轉向系統的轉向軸上，用于測量轉向軸上轉矩的大小和方向，即駕駛員作用在轉向盤上的力矩的大小和方向，并將轉向盤轉矩信息傳送到所述電子控制單元(16)；所述轉速傳感器包括第一轉速傳感器、第二轉速傳感器、第三轉速傳感器和第四轉速傳感器；所述第一轉速傳感器、所述第二轉速傳感器、所述第三轉速傳感器和所述第四轉速傳感器分別用于測量左側驅動車輪(13)、右側驅動車輪(13)、左側非驅動車輪(13)和右側非驅動車輪(13)的轉速，并將輪速信息傳送到所述電子控制單元(16)；所述電壓傳感器用于測量所述電池(11)的端電壓，并將電池電壓信息傳送到所述電子控制單元(16)；所述電流傳感器用于測量所述電池(11)的充放電電流，并將電池電流信息傳送到所述電子控制單元(16)；

所述工作模式選擇單元用于供駕駛員選擇所述差矩助力轉向系統不同的工作模式，并將工作模式信息傳送到所述電子控制單元(16)，所述電子控制單元(16)將根據不同的工作模式對所述差矩助力轉向系統的控制策略進行調整；

所述電子控制單元(16)用于根據接收到的信息控制所述工作模式的切換和所述電磁離合器、所述輔助電機和所述制動器工作，實現差矩助力轉向，并為駕駛員提供較好的轉向手感。

2.根據權利要求1所述的一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統，其特征在于，所述輔助電機包括第一輔助電機(1)和第二輔助電機(2)；所述第一輔助電機(1)和所述第二輔助電機(2)的結構相同大小相等；所述第一輔助電機(1)用于為驅動橋的左半軸(12)提供阻力矩和驅動力矩；所述第二輔助電機(2)用于為驅動橋的右半軸(12)提供阻力矩和驅動力矩；所述輔助電機應保證，駕駛員轉動轉向盤，所述差矩助力轉向系統工作時，在多數工況下，所述差矩助力轉向系統僅控制驅動橋一側的所述輔助電機作為發電機工作提供的阻力矩使兩側驅動車輪(13)產生的力矩差值，可以實現差矩助力轉向，并為駕駛員提供較好的轉向手感。

3.根據權利要求1所述的一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統，其特征在于，所述電磁離合器包括第一電磁離合器(3)和第二電磁離合器(4)；所述第一電磁離合器(3)和所述第二電磁離合器(4)的結構相同大小相等；所述第一電磁離合器(3)一端與第一輔助電機(1)的轉軸連接，另一端與所述第一電機齒輪(5)連接；所述第二電磁離合器(4)一端與第二輔助電機(2)的轉軸連接，另一端與所述第二電機齒輪(6)連接。