[發明專利]一種雙電機智能線控轉向系統及同步控制方法

在審

• 申請號: 202010004686.7
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111017010A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 鄒松春;趙萬忠;汪桉旭
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明公開了一種雙電機智能線控轉向系統及同步控制方法，雙電機智能線控轉向系統包括轉向盤模塊、轉向執行模塊、車速傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器和ECU控制模塊；雙電機線控轉向系統采用轉向電機A、轉向電機B兩個轉向電機，從硬件上實現轉向系統的冗余，極大地提高了線控轉向系統的可靠性；并且基于交叉耦合補償控制結構提出雙電機之間的同步控制方法，有效地加強了兩個轉向電機之間的同步特性。

技術領域

本發明涉及線控轉向系統，尤其涉及一種雙電機智能線控轉向及同步控制方法。

背景技術

轉向系統是車輛最主要的系統之一，轉向系統的性能直接關系到車輛的行駛安全性以及乘員的乘坐舒適性。線控轉向取消了轉向盤和轉向輪之間的機械連接，擺脫了傳統轉向系統固有的限制，能夠自由設計轉向角傳動比，更好地實現轉向角傳遞特性，從而有效地改善車輛主動安全性和舒適性。但是目前車輛的線控轉向系統一般只有一個轉向電機，一旦轉向電機出現故障將導致車輛失去轉向能力，從而導致嚴重的后果。

雙電機線控轉向系統采用兩個轉向電機完成轉向操作，當其中一個轉向電機發生故障時， ECU控制單元會快速切換到正常的轉向電機，可以從硬件上實現轉向系統的冗余，避免任何一個單轉向電機故障造成轉向指令執行失效的問題，極大地提高了線控轉向系統的可靠性。此外，雙電機線控轉向系統可以減輕單個電機的負載，從而提高轉向電機的使用壽命。

但是采用雙轉向電機也帶來了一些問題，當兩個轉向電機的結構參數不一致、負載分配不均、電流突變時會導致兩個電機出現不同步問題，從而影響轉向效率、轉向電機和轉向器的使用壽命。因此需要對雙電機線控轉向系統進行同步控制，從而消除兩個電機之間的不同步問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種雙電機智能線控轉向系統及同步控制方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種雙電機智能線控轉向系統，包括轉向盤模塊、轉向執行模塊、車速傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器和ECU控制模塊；

所述轉向盤模塊包括轉向盤、轉向柱、路感電機驅動器、路感電機和路感電機減速器；

所述轉向柱上端和轉向盤固連；

所述路感電機的輸出軸通過路感電機減速器和轉向柱下端相連，用于經轉向柱向轉向盤傳遞路感；所述路感電機驅動器用于驅動路感電機工作；

所述車速傳感器用于獲得車輛的車速，并將其傳遞給所述ECU控制模塊；

所述轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器均設置在轉向柱上，分別用于獲得轉向盤轉角信號、轉向盤轉矩信號，并將其傳遞給所述ECU控制模塊；

所述轉向執行模塊包括轉向電機A驅動器、轉向電機A、轉向電機A減速器、小齒輪A、轉向電機B驅動器、轉向電機B、轉向電機B減速器、小齒輪B、齒條和轉向橫拉桿；

所述轉向電機A通過轉向電機A減速器和小齒輪A的轉軸相連，轉向電機B通過轉向電機B減速器和小齒輪B的轉軸相連，轉向電機A、轉向電機B型號相同；

所述小齒輪A、小齒輪B均和所述齒條嚙合；所述齒條和所述轉向橫拉桿相連；所述轉向橫拉桿的兩端分別和車輛的兩個轉向車輪對應相連；

所述ECU控制模塊分別和所述車速傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器、路感電機驅動器、轉向電機A驅動器、轉向電機B驅動器電氣相連，用于根據車速傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器的感應信號控制路感電機驅動器、轉向電機A驅動器、轉向電機B驅動器工作。

作為本發明一種雙電機智能線控轉向系統進一步的優化方案，所述ECU控制模塊包括路感電機控制模塊、轉向電機控制模塊和變傳動比控制模塊；