乘用车多模式电机驱动线控转向系统及其转向控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110696912A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911155148.1(22)申请日2019.11.22(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市市辖区前进大街2699号(72)发明人李静范天昕王欣志孟令帅滕飞(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人刘程程(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)权利要求书5页说明书16页附图4页(54)发明名称乘用车多模式电机驱动线控转向系统及其转向控制方法(57)摘要本发明公开了乘用车多模式电机驱动线控转向系统及其转向控制方法，所述系统由方向盘单元、电子控制单元和转向执行单元组成，方向盘单元中设置有路感模拟组件实现路感模拟，方向盘单元通过转矩传递机构与转向执行单元相连，转向执行单元中采用双传动轴结构以实现对左右两侧车轮转向独立控制，方向盘单元与转向执行单元中各电元件均与电子控制单元信号连接，以实现对转向系统实施状态信号的采集以及对电控元件控制信号的发送；所述转向控制方法是在相应的电机失效状态下，通过ECU控制相应的电磁离合器分离或结合，进而实现控制转向转矩传递。本发明实现在系统电元件失效的情况下仍能保证车辆顺利完成转向动作，大大提高了转向系统的安全性。CN110696912ACN110696912A权利要求书1/5页1.乘用车多模式电机驱动线控转向系统，由方向盘单元(Ⅰ)、电子控制单元(Ⅱ)和转向执行单元(Ⅲ)组成，其特征在于：所述方向盘单元(Ⅰ)中，转向主动轴(3)与路感模拟电机(5)传动连接，且在转向主动轴(3)与路感模拟电机(5)之间设有第四电磁离合器(24)；所述转向主动轴(3)通过转矩传递机构(A)分别与转向执行单元(Ⅲ)的左传动轴(14)和右传动轴(10)相连实现转矩传递，且转矩传递机构(A)向左传动轴(14)传递转矩的传动比和转矩传递机构(A)向右传动轴(10)传递转矩的传动比不等，转矩传递机构(A)与左传动轴(14)之间设有第一电磁离合器(12)，转矩传递机构(A)与右传动轴(10)之间设有第二电磁离合器(7)；所述转向执行单元(Ⅲ)中，左传动轴(14)与右传动轴(10)分别与左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆传动连接，实现左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(23)横向位移带动对应侧的车轮转向；所述左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(23)之间设有第三电磁离合器(19)；所述左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(23)还分别与左侧执行电机(16)和右侧执行电机(21)传动连接，实现左转向横拉杆(18)和右转向横拉杆(23)横向位移带动对应侧的车轮转向；所述电子控制单元(Ⅱ)由ECU构成，ECU分别与第一电磁离合器(12)、第二电磁离合器(7)、第三电磁离合器(19)、第四电磁离合器(24)、路感模拟电机(5)、左侧执行电机(16)和右侧执行电机(21)信号连接。2.如权利要求1所述乘用车多模式电机驱动线控转向系统，其特征在于：所述方向盘单元(Ⅰ)中，反向盘(25)上安装有转角传感器(1)，转向主动轴(3)上安装有转矩传感器(2)；所述转向执行单元(Ⅲ)中，左转向横拉杆(18)上安装有左位移传感器(17)，右转向横拉杆(23)上安装有右位移传感器(20)；所述转角传感器(1)、转矩传感器(2)、左位移传感器(17)和右位移传感器(20)分别与ECU信号连接。3.如权利要求1所述乘用车多模式电机驱动线控转向系统，其特征在于：所述转向主动轴(3)与路感模拟电机(5)之间通过锥齿轮副传动连接；所述锥齿轮副中，主动锥齿轮(4)同轴安装在转向主动轴(3)上，并与设置在从动锥齿轮轴(13)一端的从动锥齿轮相啮合，所述从动锥齿轮轴(13)的另一端通过第四电磁离合器(24)与路感模拟电机(5)的输出端同轴相连。4.如权利要求1所述乘用车多模式电机驱动线控转向系统，其特征在于：所述转矩传递机构(A)由两组齿轮传动副组成，其中，第一转向主动轴齿轮(115)与第二转向主动轴齿轮(124)分别与转向主动轴(3)同轴设置，第一转向主动轴齿轮(115)与左齿轮轴(105)相啮合形成左齿轮对传动副以实现向左传动轴(14)传递转矩，第二转向主动轴齿轮(124)与右齿轮轴(120)相啮合形成右齿轮对传动副以实现向右传动轴(10)传递转矩；所述左齿轮轴(105)的齿数与右齿轮轴(120)的齿数不等，以实现左齿轮对传动副与右齿轮对传动副的传动比不等。2CN110696912A权利要求书2/5页5.如权利要求1所述乘用车多模式电机驱动线控转向系统，其特征在于：所述转矩传递机构(A)一侧转矩输出端通过左一转向万向节(11)与第一电磁离合器(12)一端相连，第一电磁离合