一种乘用车电机驱动复合线控转向系统及转向控制方法.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CN110435756A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910879199.2(22)申请日2019.09.18(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人李静范天昕刘文吴桐孟令帅何闫(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)B62D3/12(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图7页(54)发明名称一种乘用车电机驱动复合线控转向系统及转向控制方法(57)摘要本发明公开了一种乘用车电机驱动复合线控转向系统及转向控制方法，所述系统中，路感电机连接路感电机减速机构后与安装有扭矩转角传感器的转向主动轴相连，方向盘依次连接转向主动轴、扭转杆、上传动轴和电磁离合器，转向执行电机减速机构中，第一蜗轮安装在与下传动轴相连的转向齿轮轴上，第一蜗杆两端分别与转向执行电机相连；转向器中转向小齿轮与第一蜗轮同轴固连，齿条两端分别连接转向轮，ECU分别与扭矩转角传感器、路感电机、电磁离合器和转向执行电机信号连接，所述方法包括常规转向控制方法、失效备份转向控制方法和机械转向控制方法。本发明在系统电元件失效的情况下仍能保证顺利完成转向动作，大大提高了转向系统的安全性。CN110435756ACN110435756A权利要求书1/4页1.一种乘用车电机驱动复合线控转向系统，其特征在于：由方向盘单元(Ⅰ)、电子控制单元(Ⅱ)和转向执行单元(Ⅲ)组成；所述方向盘单元(Ⅰ)由方向盘(60)、扭矩转角传感器(31)、路感电机(29)、路感电机减速机构(C)、电磁离合器(37)、转向主动轴(32)、扭转杆(33)、上传动轴(34)和下传动轴(63)组成；路感电机(29)连接路感电机减速机构C后与转向主动轴(32)相连，扭矩转角传感器(31)安装在转向主动轴(32)上，转向主动轴(32)上端连接方向盘(60)，转向主动轴(32)下端通过扭转杆(33)与上传动轴(34)上端相连，上传动轴(34)下端通过第一转向万向节(42)与电磁离合器(37)一端相连，电磁离合器(37)另一端通过第二转向万向节(43)与下传动轴(63)相连；所述转向执行单元(Ⅲ)由转向轮(61)、第一转向执行电机(23)、第二转向执行电机(45)、转向执行电机减速机构(A)、转向器(B)和减速转向壳体组成；转向执行电机减速机构(A)为蜗轮蜗杆式减速机构，所述转向执行电机减速机构(A)中，第一蜗轮(17)安装在转向齿轮轴(15)上，转向齿轮轴(15)通过第三转向万向节(64)与下传动轴(63)相连，第一蜗杆(8)两端分别与第一转向执行电机(23)和第二转向执行电机(45)相连，第一蜗轮(17)和第一蜗杆(8)相啮合；转向器(B)为齿轮齿条式转向器，转向器(B)中的转向小齿轮(59)与第一蜗轮(17)同轴固连，齿条(3)两端分别连接转向轮(61)，转向小齿轮(59)和齿条(3)相啮合；所述电子控制单元(Ⅱ)中，ECU分别与扭矩转角传感器(31)、路感电机(29)、电磁离合器(37)、第一转向执行电机(23)和第二转向执行电机(45)信号连接。2.如权利要求1所述一种乘用车电机驱动复合线控转向系统，其特征在于：所述转向执行单元(Ⅲ)还包括角位移传感器(19)和齿条位移传感器(44)；所述角位移传感器(19)安装在转向齿轮轴(15)上，齿条位移传感器(44)安装在与齿条(3)相对应的位置上；所述齿条位移传感器(44)和角位移传感器(19)分别与ECU信号连接。3.如权利要求1所述一种乘用车电机驱动复合线控转向系统，其特征在于：所述路感电机减速机构(C)采用蜗轮蜗杆式减速机构，由减速器上壳体(30)、第二蜗轮(35)、减速器下壳体(36)、第二蜗杆(38)和第一联轴器(41)组成；所述路感电机(29)固定安装在减速器下壳体(36)上，路感电机(29)的输出端通过第一联轴器(41)与第二蜗杆(38)的一端同轴连接，所述第二蜗杆(38)两端通过深沟球轴承安装在减速器下壳体(36)内侧壁上，所述第二蜗轮(35)与第二蜗杆(38)啮合连接，第二蜗轮(35)同轴安装在上传动轴(34)上，上传动轴(34)一端深沟球轴承安装在减速器下壳体(36)内侧壁上，上传动轴(34)另一端通过深沟球轴承安装在减速器上壳体(30)内侧壁上；减速器上壳体(30)与减速器下壳体(36)通过螺栓固定连接组成减速器壳体。4.如权利要求1所述一种乘用车电机驱动复合线控转向系统，其特征在于：所述转向器B由转向齿条箱桶(2)、齿条(3)、齿条衬套套管(4)、齿条套衬(5)、O型密封圈(6)、钢丝挡圈(7)、锁紧螺母(9)、调整