[發明專利]一種汽車線控轉向路感模擬裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202010069514.8
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111204371B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王道明;時育杰;訾斌;王正雨;錢森;王彪
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種汽車線控轉向路感模擬裝置的控制方法，所述路感模擬裝置包括機械傳動機構和信息采集與控制機構，支座(200)固設于底座(201)上，其特征在于：磁流變阻尼器(300)、輸出聯軸器(401)、電磁離合器(400)、小齒輪(500)、第二聯軸器(902)、扭矩傳感器(900)、第一聯軸器(901)和方向盤(800)共中心軸依次連接，所述小齒輪(500)連接于所述電磁離合器(400)的輸出軸上，構成路感模擬機構；

大齒輪(501)、扭簧(600)、小聯軸器(701)和光電編碼器(700)共中心軸依次連接，構成方向盤回正機構；所述方向盤回正機構設于所述路感模擬機構側方，所述大齒輪(501)與所述小齒輪(500)嚙合；所述方向盤回正機構和所述路感模擬機構由所述支座(200)支撐固定，構成所述機械傳動機構；

上位機(100)與數據采集卡(101)數據連通，所述數據采集卡(101)的信號輸出端口與驅動器(103)的信號輸入端口數據連通，所述驅動器(103)的電流輸入端與電流源(102)電性連接，構成所述信息采集與控制機構；所述數據采集卡(101)的信號輸入端口與所述扭矩傳感器(900)及所述光電編碼器(700)數據連通，所述驅動器(103)的電流輸出端分別與所述磁流變阻尼器(300)和所述電磁離合器(400)電性連接；

其特征在于，所述汽車線控轉向路感模擬裝置的控制方法包括以下步驟：

步驟一，檢查機械傳動機構、信息采集與控制機構及兩者之間的線路連接，保證上位機控制程序與信號采集程序正常運行；

步驟二，上位機(100)向數據采集卡(101)發送模擬“路感”電流的控制信號，實時控制驅動器(103)輸入磁流變阻尼器(300)的勵磁電流，并發送控制電磁離合器(400)閉合的電信號；

步驟三，實驗人員按轉向操作模式操作方向盤(800)，模擬車輛在駕駛過程中的轉向操作；

步驟四，所述數據采集卡(101)采集扭矩傳感器(900)的實時扭矩與光電編碼器(700)的轉角信息，傳遞到所述上位機(100)記錄并分析數據；

步驟五，上位機按如下方式判斷轉向操作模式：

若Δθ＞5°，則轉向操作模式為主動轉向，執行步驟六；

若|Δθ|≤5°，則轉向操作模式為轉向保持，執行步驟六；

若Δθ＜-5°且|ΔT|≤T_p，則轉向操作模式為主動回正，執行步驟六；

若Δθ＜-5°且|ΔT|＞T_p，則轉向操作模式為自動回正，執行步驟七；

其中，Δθ為所述方向盤(800)的轉角變化，ΔT為所述方向盤(800)的轉向扭矩變化率；T_p為所述磁流變阻尼器(300)設計最大扭矩的10％；

步驟六，所述磁流變阻尼器(300)正常工作，提供模擬“路感”扭矩，同時所述電磁離合器(400)閉合，傳遞扭矩，隨后執行步驟八；

步驟七，斷開所述驅動器(103)輸入所述磁流變阻尼器(300)和所述電磁離合器(400)的電流，所述磁流變阻尼器(300)停止工作，所述電磁離合器(400)斷開；

步驟八，所述上位機(100)記錄數據；

步驟九，若實驗人員方向盤操作結束，則結束實驗；

否則，執行步驟四。

2.根據權利要求1所述的一種汽車線控轉向路感模擬裝置的控制方法，其特征在于：所述步驟五中，

Δθ＝θ(t_n)-θ(t₀)；

|ΔT|＝|T(t_n)-T(t₀)|；

其中，t₀為固定數據觀察周期初始時刻，t_n為固定數據觀察周期末尾時刻，θ(t₀)為固定數據觀察周期初始時刻方向盤轉角，θ(t_n)為固定數據觀察周期末尾時刻方向盤轉角，T(t₀)為固定數據觀察周期初始時刻扭矩值，T(t_n)為固定數據觀察周期末尾時刻扭矩值。

3.根據權利要求2所述的一種汽車線控轉向路感模擬裝置的控制方法，其特征在于：所述固定數據觀察周期為每二十個采集數據的時間。