[發明專利]一種電動汽車四輪轉向系統及控制方法

在審

• 申請號: 201710469132.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107176205A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 囤金軍;趙紅光;李陽;翁福建;李曉輝;周傳東;付志強;高順來;田鵬;武紀強;于東超
• 申請（專利權）人: 聊城中通輕型客車有限公司
• 主分類號: B62D7/15
• 分類號: B62D7/15
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 耿媛媛

技術領域

本發明涉及電動汽車零部件和控制系統領域，具體的說，是涉及一種電動汽車四輪轉向系統及控制方法。

背景技術

傳統的汽車轉向系統是前輪轉向，后輪不參與轉向；電動汽車大部分也沿用了這樣的一種轉向系統。這樣的轉向系統導致汽車在轉彎時轉彎半徑較大，轉向不靈活，尤其在空間狹小的鬧市區或者停車場，車輛的轉向受到比較大的限制。

為了克服前輪轉向系統的不足，電動汽車零部件領域出現了一種四輪轉向系統。

申請號為200510071886.X的專利文件公開了一種電動車輛四輪轉向裝置，其技術方案中包括前輪轉向裝置、電子控制單元、后輪轉向裝置，確認為最接近的現有技術；但該方案未設置速度傳感器，不能根據速度不同采用不同的應對，在車速較快的情況下轉向時依然采取靈活性較大的同步轉向方式，導致轉彎時危險性較大；

因此，設計一種新的電動汽車四輪轉向系統，使得四輪轉向系統在滿足現有技術的功能之外，還能夠根據速度不同采用更適合的轉向模式以提高轉彎時的安全性，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

為了與所述新的電動汽車四輪轉向系統配合，實現根據速度自動選擇控制模式的設計目的，本領域技術人員還需要提出一種新的電動汽車四輪轉向系統控制方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：設計一種新的電動汽車四輪轉向系統，使得轉向系統在轉彎時前后輪轉向系統均受控制轉動之外，還能夠根據速度不同，采用不同應對模式；還需要設計一種新的電動汽車四輪轉向系統控制方法，以實現根據速度自動選擇控制模式的功能。

為解決前述技術問題，本發明提出的技術方案如下：

一種電動汽車四輪轉向系統，包括前輪轉向系統和后輪轉向系統，其特征在于：

其中，所述前輪轉向系統包括方向盤、角度傳感器、整車控制器、電動助力轉向泵、前輪轉向機構；

所述后輪轉向系統包括方向盤、角度傳感器、車速傳感器、整車控制器、后輪轉向控制器、后輪轉向電機、位置傳感器、后輪轉向機構；

所述方向盤通過傳動軸連接并帶動前輪轉向機構，所述角度傳感器設置于方向盤上，通過CAN總線連接整車控制器并傳遞測量到的轉向角度信號；所述車速傳感器設置于車輪上，通過CAN總線連接整車控制器并傳遞測量到的速度信號；所述整車控制器通過CAN總線分別連接電動助力轉向泵、后輪轉向控制器并傳遞信號；所述電動助力轉向泵連接前輪轉向機構并在前輪轉向機構動作時提供助力；所述后輪轉向控制器與后輪轉向電機電連接，后輪轉向控制器能根據接收的角度信號、速度信號和預設的公式計算出需要的控制信號，并通過連接的電路將控制信號發送給后輪轉向電機；所述后輪轉向電機機械連接后輪轉向機構，根據接收到的控制信號進行動作并帶動后輪轉向機構；所述位置傳感器設置于后輪轉向電機內部，連接后輪轉向控制器并傳遞測量到的后輪轉向電機轉動的位置量信號。

優選的，所述車速傳感器為磁電式車速傳感器，所述位置傳感器為光電式位置傳感器。

一種電動汽車四輪轉向系統的控制方法，包括如下步驟：

1.前輪轉向系統控制方法：

步驟101：方向盤轉動，帶動前輪轉向機構動作，同時角度傳感器測得轉向盤向角度并通過CAN總線傳遞給整車控制器；

步驟102：整車控制器根據獲得的轉向角度信息進行計算，得出電動助力轉向泵所需的動作量，并通過CAN總線向電動助力轉向泵發送相應的控制信號；

步驟103：電動助力轉向泵得到轉向控制信號，開始工作，給前輪轉向機構的轉向動作提供助力；

2. 后輪轉向系統控制方法：

步驟201：整車控制器將角度傳感器發來的角度信號和車速傳感器發來的車速信號通過CAN總線傳遞給后輪轉向控制器；

步驟202：后輪轉向控制器對車速信號進行判斷；當車速大于20km/h時，執行步驟203；當車速小于等于20km/h時，執行步驟204；

步驟203：后輪轉向控制器不給后輪轉向電機供電，后輪轉向電機不工作，后輪不轉向，只有前輪跟隨方向盤的轉動而轉動，如附圖4所示；隨后執行步驟209；

步驟204：后輪轉向控制器將角度信號減去計算確定的偏差值，得到后輪的目標轉向角度；所述偏差值由前后輪位置和前輪轉向角度根據算法得出；

步驟205：位置傳感器將后輪轉向電機轉動的位置量反饋給后輪轉向控制器，后輪轉向控制器計算出后輪實際轉向角度；