[發明專利]一種電動汽車四輪轉向控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110618449.4
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113320591B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 馬金麟;魏晗;張厚忠
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D15/02;B62D7/20;B60W30/08;B60W40/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電動汽車四輪轉向控制系統及控制方法，本申請的電動汽車四輪轉向控制系統包括前輪轉向系統、道路識別傳感器、中央控制器、行車電腦、速度傳感器和后輪轉向系統；通過設置的速度傳感器、前輪角度傳感器、后輪角度傳感器和中央控制器，實時收集各種信息并通過預設的公式計算出所需的控制信號，根據路況和車速的不同，對后輪轉向區別控制，縮小車輛低速轉向時的轉彎半徑，提高車輛高速行駛的穩定性。

技術領域

本發明涉及汽車四輪轉向控制系統技術領域，具體為一種電動汽車四輪轉向控制系統及控制方法。

背景技術

傳統的汽車轉向系統是前輪轉向，后輪不參與轉向；電動汽車大部分也沿用了這樣的一種轉向系統。這樣的轉向系統導致汽車在轉彎時轉彎半徑較大，轉向不靈活，尤其在空間狹小的鬧市區或者停車場，車輛的轉向受到比較大的限制，同時汽車高速轉向時，只靠前輪轉向容易導致車輛發生側滑，造成事故。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種電動汽車四輪轉向控制系統及控制方法，通過各種傳感器的數據收集和分析精準控制后輪轉向和前輪轉向的匹配。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種電動汽車四輪轉向控制系統，包括前輪轉向系統、道路識別傳感器、中央控制器、行車電腦、速度傳感器和后輪轉向系統，所述前輪轉向系統包括方向盤、前輪轉向助力機構、前輪轉向機構和前輪角度傳感器；

所述包括后輪轉向控制器、后輪轉向步進電機、后輪轉向助力機構、后輪角度傳感器和后輪轉向機構；

所述道路識別傳感器安裝在汽車前杠上，將識別的道路信息通過車內信號線傳輸到中央控制器；

所述速度傳感器安裝在汽車底盤中部，通過車內信號線將測量到車輛的速度信號傳輸到中央控制器；

中央控制器與行車電腦之間信號連接，中央控制器將分析處理后的信號反饋顯示到行車電腦，由行車電腦中設置的車輛運動方程計算出后輪轉向系統的轉動角度δ_y，后輪轉向系統接收并執行該控制信號，并根據速度信號確定后輪轉向的模式，實現不同模式下對后輪轉向系統的同步控制；

進一步，所述方向盤傳動連接前輪轉向助力機構，前輪轉向助力機構傳動連接轉向機構，所述前輪角度傳感器安裝在左前輪內側，通過車內信號線連接中央控制器并傳輸測量到的轉向角度信號，所述道路識別傳感器安裝在汽車前杠上，將識別的道路信息通過車內信號線傳輸到中央控制器。

進一步，后輪轉向控制器信號連接中央控制器，后輪轉向控制器識別中央控制器輸出的控制信號并控制后輪轉向步進電機啟動；后輪轉向步進電機傳動連接后輪轉向助力機構，后輪轉向助力機構傳動連接后輪轉向機構；步進電機帶動后輪轉向助力機構，進而由后輪轉向助力機構驅動后輪轉向機構帶動后輪完成轉向。

進一步，道路識別傳感器是由毫米波雷達、激光探頭和高清攝像頭的組合；通過毫米波雷達用于獲得道路的曲直信息以及是否有障礙物；激光探頭用于獲得道路的曲直信息并和毫米波雷達進行綜合判定；高清攝像頭用于獲得道路的路面材質和道路標線及標志信息；所述道路信息具體為道路材質、道路標線、路邊標識、道路曲直和是否有障礙物。

進一步，所述前輪轉向助力機構和后輪轉向助力機構結構相同，均包括轉向支撐桿，連桿、轉向軸、控制箱和傳動軸，所述控制箱中部安裝傳動軸，傳動軸兩端鉸接車輪，控制箱中上部兩側各鉸接一個轉向支撐桿，轉向支撐桿為A型結構，轉向支撐桿另一端固定連接車輪，左右兩端的轉向支撐桿中間固定連接連桿，連桿兩端分別固定在轉向支撐桿的一個支桿上，連桿內側焊接有內齒條，兩個內齒條對稱分布并在中間嚙合齒輪，齒輪固定安裝在轉向軸上，轉向軸和電動助力轉向傳動連接。

優選的，所述前輪轉向助力機構和后輪轉向助力機構采用電動助力。

優選的，所述速度傳感器選用霍爾式車速傳感器。