[發(fā)明專利]一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010301866.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN111559423B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳成博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京金龍新能源汽車研究院有限公司
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制策略，其中線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤總成、路感反饋總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成、機(jī)械冗余、故障檢測(cè)模塊以及控制器，本發(fā)明線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，第一轉(zhuǎn)向電機(jī)和第二轉(zhuǎn)向電機(jī)共同作用于1個(gè)轉(zhuǎn)向渦輪上，既互為冗余，保障系統(tǒng)可靠性，又精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本且便于布置；采用機(jī)械冗余，保留轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既可促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，又適用于現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品發(fā)展，同時(shí)保障產(chǎn)品全生命周期的可用性，初始開發(fā)、程序紊亂、整車掉電等情況發(fā)生時(shí)，均能保障車輛轉(zhuǎn)向移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制策略，其屬于車輛工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活越來越智能化、簡(jiǎn)易化；汽車，作為人們出行交通工具，緊密貼合日常生活，智能化需求越來越突出。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)去除方向盤與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的機(jī)械連接，靈活適宜不同工況下的轉(zhuǎn)向需求，助力駕駛員操縱車輛，一定程度上實(shí)現(xiàn)了車輛的智能化，該技術(shù)為無人駕駛、使駕駛更加自由奠定了基礎(chǔ)。

目前典型的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有：?jiǎn)坞姍C(jī)前輪轉(zhuǎn)向、雙電機(jī)前輪轉(zhuǎn)向、雙電機(jī)獨(dú)立前輪轉(zhuǎn)向、后輪線控轉(zhuǎn)向、四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向等。其容錯(cuò)防護(hù)多采用硬件冗余、軟件防錯(cuò)等防護(hù)，硬件冗余多為多重備份傳感器、電子電路或分布轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及摩擦片式離合器等防護(hù)。現(xiàn)有防護(hù)措施使得線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性不高或系統(tǒng)較為繁重或不足以應(yīng)對(duì)產(chǎn)品全生命周期各類情況的需求，不能較好的適應(yīng)現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的需求及發(fā)展。

本發(fā)明鑒于此，提出一種較為經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)、安全防護(hù)性高的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制策略。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制策略。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤總成、路感反饋總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成、機(jī)械冗余、故障檢測(cè)模塊以及控制器；

所述轉(zhuǎn)向盤總成包括轉(zhuǎn)向盤、與轉(zhuǎn)向盤安裝于一起的上轉(zhuǎn)向管柱以及安裝于轉(zhuǎn)向盤上的第一轉(zhuǎn)角傳感器和第一轉(zhuǎn)矩傳感器；

所述路感反饋總成包括安裝于上轉(zhuǎn)向管柱上的反饋渦輪、與反饋渦輪相嚙合的反饋蝸桿以及與反饋蝸桿相連的路感反饋電機(jī)；

所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成包括下轉(zhuǎn)向管柱、安裝于下轉(zhuǎn)向管柱上的轉(zhuǎn)向渦輪、與轉(zhuǎn)向渦輪相嚙合的第一轉(zhuǎn)向蝸桿和第二轉(zhuǎn)向蝸桿、與第一轉(zhuǎn)向蝸桿相連的第一轉(zhuǎn)向電機(jī)、與第二轉(zhuǎn)向蝸桿相連的第二轉(zhuǎn)向電機(jī)、安裝于下轉(zhuǎn)向管柱下末端的轉(zhuǎn)向器以及車輪總成，所述轉(zhuǎn)向器帶動(dòng)車輪總成轉(zhuǎn)向，車輪總成上安裝有第二轉(zhuǎn)角傳感器，轉(zhuǎn)向渦輪上安裝有第二轉(zhuǎn)矩傳感器，上轉(zhuǎn)向管柱和下轉(zhuǎn)向管柱斷開，中間作用機(jī)械冗余；

所述第一轉(zhuǎn)角傳感器、第一轉(zhuǎn)矩傳感器、第二轉(zhuǎn)角傳感器以及第二轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)得信號(hào)進(jìn)入故障檢測(cè)模塊進(jìn)行檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述包括上傳動(dòng)軸、下傳動(dòng)軸、用來聯(lián)接上傳動(dòng)軸和下傳動(dòng)軸的聯(lián)軸器、固定于聯(lián)軸器外側(cè)的環(huán)形銜鐵以及固定于上傳動(dòng)軸上的電磁線圈和彈簧固定板，在所述環(huán)形銜鐵和彈簧固定板之間的聯(lián)軸器和上傳動(dòng)軸上套設(shè)有復(fù)位彈簧。

本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略，包含轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制策略及路感反饋控制策略，其中轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制策略，步驟如下：

(1.1)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤；

(1.2)轉(zhuǎn)向盤下的第一轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度，發(fā)送給控制器；

(1.3)控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、實(shí)時(shí)車速，調(diào)用對(duì)應(yīng)的角傳動(dòng)比，計(jì)算車輪總成需求轉(zhuǎn)角，并轉(zhuǎn)換為第一轉(zhuǎn)向電機(jī)和第二轉(zhuǎn)向電機(jī)控制指令，發(fā)送給第一轉(zhuǎn)向電機(jī)和第二轉(zhuǎn)向電機(jī)；

(1.4)第一轉(zhuǎn)向電機(jī)和第二轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)；

(1.5)轉(zhuǎn)向器帶動(dòng)車輪總成轉(zhuǎn)向；

(1.6)車輪上的第二轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)得車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角，反饋給控制器；