[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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本發明公開了一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統及其控制方法，檢測機構采集轉向盤轉角信息、轉向盤轉矩信息、輪速信息、電池電壓信息和電池電流信息，并將信息傳送到電子控制單元；工作模式選擇單元供駕駛員選擇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電子控制單元；電子控制單元根據接收到的信息控制工作模式的切換和執行機構的電磁離合器、輔助電機和制動器工作，利用與驅動橋左右半軸連接的輔助電機和左右兩側驅動車輪上的制動器，使左右兩側驅動車輪具有不同的驅動力矩或制動力矩，并使車輛產生一個輔助駕駛員轉向的橫擺力矩，從而減小駕駛員施加在轉向盤上的力，實現差矩助力轉向，并為駕駛員提供較好的轉向手感。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體講是一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統及其控制方法。

背景技術

汽車轉向系統是一套用來改變或恢復汽車行駛方向的專設機構，其作用是保證汽車能夠按照駕駛員的意志而進行轉向行駛，汽車轉向系統的性能將直接影響到車輛的操縱穩定性和安全性。目前普遍采用助力轉向系統提高汽車的轉向性能，助力轉向系統是一套兼用駕駛員體力和外來動力為轉向能源的轉向系統，是為了滿足人們對駕駛輕便性的要求而產生的。當駕駛員操作車輛轉向時，在助力轉向系統的作用下，駕駛員只需要對轉向盤施加較小的力，就能夠使車輛完成轉向。助力轉向系統使駕駛變的更加簡單和輕松，并且讓車輛反應更加敏捷，同時也在一定程度上提高了車輛的安全性。

現在常見的助力轉向系統主要有機械液壓助力轉向系統、電子液壓助力轉向系統和電動助力轉向系統，這些助力轉向系統無一例外都需要以發動機作為動力源。機械液壓助力轉向系統的助力特性無法調節，且無論車輛是否轉向其油泵均處在工作狀態，能耗較高；電子液壓助力轉向系統在機械液壓助力轉向系統的基礎上增設電子控制裝置，通過電動機驅動油泵，降低了能耗，并可以實現對助力特性的調節，同時滿足車輛高速和低速時的助力要求，但是仍無法徹底解決液壓助力轉向系統的缺點，并且因為在原有的液壓助力轉向系統上增加了電子控制系統，使其結構更加復雜；電動助力轉向系統由電動機直接提供轉向助力，且電動機僅在車輛轉向時工作，減少了能量消耗，電動助力轉向系統還可以改善車輛的轉向助力特性，并具有零件少、質量輕、結構緊湊和易于匹配等優點。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統及其控制方法，當駕駛員轉動轉向盤時，利用與驅動橋左右半軸連接的輔助電機和左右兩側驅動車輪上的制動器，使左右兩側驅動車輪具有不同的驅動力矩或制動力矩，并使車輛產生一個輔助駕駛員轉向的橫擺力矩，從而減小駕駛員施加在轉向盤上的力，實現差矩助力轉向，并為駕駛員提供較好的轉向手感。本發明具有與上述電動助力轉向系統相似的優點，同時可以進一步降低助力轉向系統的能耗，使車輛具有更好的安全性、舒適性、操縱穩定性和動力性，并有望實現更多擴展功能。

本發明所采用的技術方案是一種用于汽車驅動橋的差矩助力轉向系統，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。

所述差矩助力轉向系統可以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；