[發明專利]一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法

在審

• 申請號: 202010130199.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111301516A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 王耀;陳慶樟;高琳琳;張文俊;王尚;葉甜;吳文葉;王謝璁;丁向
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于：包括方向盤(1)、方向盤轉角傳感器(2)、轉矩傳感器(3)、加裝助力電機(4)、方向盤立柱離合(5)、輪胎(6)、原助力電機(7)、分布式驅動線控轉向ECU(8)、原車助力轉向ECU(9)和CAN信號線路(10)；

所述加裝助力電機(4)在分布式驅動線控轉向ECU(8)的控制下，通過蝸輪蝸桿機構對轉向管柱直接施加助力矩，原助力電機(7)則在原車助力轉向ECU(9)的控制下通過齒輪齒條機構直接對橫拉桿施加助力矩，方向盤立柱離合(5)受分布式驅動線控轉向ECU(8)的控制，通過液壓機構實現離合器的開閉，近而實現線控狀態的進入與退出，方向盤轉角傳感器(2)與轉矩傳感器(3)直接套裝在轉向管柱上；

所述方向盤轉角傳感器(2)與轉矩傳感器(3)采集轉向管柱上的轉角和轉矩信息，采集的信號分別傳輸至分布式驅動線控轉向ECU(8)與原車助力轉向ECU(9)的同時與CAN信號線路(10)構成的局域網互通共享；分布式驅動線控轉向ECU(8)通過CAN信號線路(10)構成的局域網從原車助力轉向ECU(9)中下載車速信號和原助力電機(7)控制信號T₁；

分布式驅動線控轉向ECU(8)根據原助力電機(7)的控制信號T₁和車速信號、方向盤轉角傳感器(2)中的方向盤轉角信號、轉矩傳感器(3)中的力矩信號計算加裝助力電機(4)的輸出力矩。

2.根據權利要求1所述的一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于，所述轉矩傳感器(3)的信號反應駕駛員的轉向需求，即轉矩傳感器(3)扭矩值等于駕駛員輸出力矩，其滿足如下公式：

T_傳感器＝T_阻-T_助＝T_駕

T_阻＝T_回正+f·B

T_助＝T₁+T₂

其中，T_駕表示駕駛員輸出扭矩，T_阻表示阻力矩，主要由回正力矩，道路摩擦阻力f構成，式中B為前輪輪距，T_助則由原助力電機(7)輸出力矩T₁和加裝助力電機(4)輸出力矩T₂之和構成。

3.根據權利要求2所述的一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于，所述分布式驅動線控轉向ECU(8)和原車助力轉向ECU(9)的控制目標是使助力力矩最終等于阻力矩，以期使駕駛員輸出力矩等于零值，即認為滿足駕駛員轉向需求；在非線控模式，即原助力電機(7)和加裝助力電機(4)共同作用下，分布式驅動線控轉向ECU(8)和原車助力轉向ECU(9)通過控制助力矩T_助的大小以達到這一控制目標，T_助的計算方法見下公式：

T_助＝T₁+T₂

T₂＝KT₁

K＝AV+BT_傳感器 。

4.根據權利要求2所述的一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于，所述助力力矩等于原助力電機(7)輸出力矩T₁和加裝助力電機(4)的輸出力矩T₂之和。原助力力矩T₁由原車助力轉向ECU(9)通過方向盤轉角信號和車速信號計算得到。

5.根據權利要求3所述的一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于，所述加裝助力電機(4)的輸出力矩T₂通過系數K對原助力電機(7)力矩T₁做放大輸出。所述回正力矩T_回正的大小與車速V正相關；所述A，B是系數，可采用標定實驗的方法得到其值的查詢表。

6.根據權利要求1所述的一種電動車輛改輪轂電機驅動的線控助力轉向改裝方法，其特征在于，所述分布式驅動線控轉向ECU(8)與原車助力轉向ECU(9)開發所需要的車速信號通過“整車CAN局域網”中VCU_MiscSt幀的VCU_MiscSt_VS信號獲取，通信協議為轉向系統所需的VCU_MiscSt。