[發(fā)明專利]一種用于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的復(fù)合EPS控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710850840.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN107813869A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔紀(jì)明;趙景波;王響
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 滕詣迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的復(fù)合EPS控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

伴隨汽車產(chǎn)銷量不斷創(chuàng)新，能源短缺和環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)峻，為應(yīng)對(duì)當(dāng)今全球性能源與環(huán)境的雙重壓力，研發(fā)節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的新能源車輛及其核心的零部件系統(tǒng)已然成為各國(guó)政府和汽車工業(yè)界所必須解決的棘手問題。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System,簡(jiǎn)稱EPS)為一種直接由電機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)向助力力矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，結(jié)合最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機(jī)控制技術(shù)，顯著改善車輛的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，并提高駕駛過程中的輕便性和安全性，此外也更加節(jié)能與環(huán)保。傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向HPS或EHPS需要發(fā)動(dòng)機(jī)作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力來源，而且傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向HPS或EHPS在主動(dòng)安全性、環(huán)保節(jié)能、電子集成控制、可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊性等方面的存在缺陷。

專利(CN201110164173.3)，一種適用于純電動(dòng)汽車的EPS轉(zhuǎn)向助力方法及系統(tǒng)給出一種適用于純電動(dòng)汽車的EPS助力方法，其首先把轉(zhuǎn)速脈沖轉(zhuǎn)換為CAN總線信號(hào)，然后通過一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將車速信號(hào)轉(zhuǎn)換為EPS轉(zhuǎn)向助力控制裝置所需要的車速變頻脈沖模擬信號(hào)和轉(zhuǎn)矩信號(hào)，EPS控制裝置依據(jù)車速變頻脈沖信號(hào)和轉(zhuǎn)矩信號(hào)控制EPS電機(jī)精準(zhǔn)提供轉(zhuǎn)向助力；專利(CN103112491A)，用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、裝置及其方法保護(hù)了一種用于電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng)原理和相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制方法；專利(CN201110108953.6)，電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)向助力方法保護(hù)了電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成部分及其相互連接關(guān)系，同時(shí)說明了不同工況下的系統(tǒng)控制方法。上述專利針對(duì)電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和控制方法進(jìn)行了保護(hù)，但對(duì)于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的EPS提高主動(dòng)安全性、環(huán)保節(jié)能、電子集成控制、可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊性能以及分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車后輪轉(zhuǎn)向控制并未提出相應(yīng)的方案與系統(tǒng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的主要為了解決傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向HPS或EHPS在主動(dòng)安全性、環(huán)保節(jié)能、電子集成控制、可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊性等方面的存在缺陷問題，本發(fā)明提供一種用于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的復(fù)合EPS控制系統(tǒng)及方法，使得四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在具有EPS優(yōu)勢(shì)的同時(shí)兼有四輪轉(zhuǎn)向車輛的良好操縱穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)分布式驅(qū)動(dòng)與EPS的良好匹配與協(xié)調(diào)，完成不同工況下的理想轉(zhuǎn)向目標(biāo)。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種用于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的復(fù)合EPS控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向輸入軸、扭矩與轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向輪助力電機(jī)、離合與減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向輸出軸、轉(zhuǎn)向齒輪、齒條、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向輪、ECU、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、蝸輪蝸桿、后輪轉(zhuǎn)向齒輪、后輪轉(zhuǎn)向齒條、后輪轉(zhuǎn)向拉桿、后輪，所述轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向輸入軸、扭矩與轉(zhuǎn)角傳感器、離合與減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向輸出軸、轉(zhuǎn)向齒輪、齒條、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向輪依次機(jī)械連接，轉(zhuǎn)向輪助力電機(jī)經(jīng)由傳動(dòng)軸與離合減速機(jī)構(gòu)機(jī)械連接；所述轉(zhuǎn)向電機(jī)、蝸輪蝸桿、后輪轉(zhuǎn)向齒輪、后輪轉(zhuǎn)向齒條、后輪轉(zhuǎn)向拉桿、后輪依次機(jī)械連接；所述ECU與轉(zhuǎn)向輪助力電機(jī)、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向電機(jī)以電氣方式連接。

進(jìn)一步地，所述ECU還與CAN總線電氣連接。

進(jìn)一步地，所述ECU包括故障自檢模塊、上電模塊、報(bào)警模塊、信號(hào)輸入處理模塊、復(fù)合EPS控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊，所述上電模塊分別與故障自檢模塊、報(bào)警模塊、信號(hào)輸入處理模塊、復(fù)合EPS控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊相連，用于其他模塊供電；所述故障自檢模塊，用于對(duì)系統(tǒng)初始化及運(yùn)行中的故障進(jìn)行檢測(cè)；所述報(bào)警模塊對(duì)自檢后的故障進(jìn)行報(bào)警提示，保證轉(zhuǎn)向安全；所述信號(hào)輸入處理模塊、復(fù)合EPS控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊依次連接；所述信號(hào)輸入處理模塊用于接收車速信號(hào)、轉(zhuǎn)角信號(hào)、轉(zhuǎn)矩信號(hào)、后輪轉(zhuǎn)角信號(hào)及故障信號(hào)，并經(jīng)運(yùn)算處理后發(fā)送至ECU；所述復(fù)合EPS控制模塊，為整個(gè)系統(tǒng)的中央控制模塊，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理；所述功率驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)中央控制系統(tǒng)的指令，驅(qū)動(dòng)前后轉(zhuǎn)向助力電機(jī)，完成轉(zhuǎn)向功能。

進(jìn)一步地，所述復(fù)合EPS控制模塊以PWM信號(hào)形式向功率驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送驅(qū)動(dòng)控制指令。

一種用于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的復(fù)合EPS控制方法，包括以下步驟：

S1、系統(tǒng)初始化，并進(jìn)行故障檢測(cè)，沒有故障執(zhí)行步驟S2；

S2、檢測(cè)車輛是否運(yùn)行，若不運(yùn)行，則停止，否則執(zhí)行步驟S3；