一种线控转向和制动系统及其控制方法.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CN108909828A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810537315.8(22)申请日2018.05.30(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人王衍圣王春燕赵万忠鲁广超钱兴国吴刚(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称一种线控转向和制动系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种线控转向和制动系统及其控制方法，该系统包括线控转向系统、线控制动系统和电子控制单元。在行驶过程中采集方向盘转角传感器、前轮转角传感器、车速传感器、轮速传感器、横摆角速度传感器、制动踏板传感器的数据测量汽车工作状态，通过其信息改变控制模式来满足不同工况下汽车转向电机、四轮制动轮缸的控制，保证了汽车在正常工作状态低速转向行驶时轻便灵活，高速转向行驶时稳定可靠，又提供了在紧急状态下汽车的控制方法，使线控汽车发挥车辆集成控制的优势。CN108909828ACN108909828A权利要求书1/3页1.一种线控转向和制动系统，其特征在于，包含线控转向系统、线控制动系统和电子控制单元：所述线控转向系统包含方向盘、方向盘转角传感器、上转向柱、下转向柱、路感电机、第一减速机构、电磁离合器、转向电机、第二减速机构、前轴、前轮转角传感器、车速传感器、轮速传感器和横摆角速度传感器；所述上转向柱的上端和所述方向盘固连，下端通过所述电磁离合器和所述下转向柱的上端相连，所述电磁离合器呈断开状态；所述方向盘转角传感器设置在所述上转向柱上，用于获得方向盘转角并将其传递给所述电子控制单元；所述路感电机的输出轴通过所述第一减速机构和所述上转向柱相连，用于经所述上转向柱向方向盘传递路感反馈；所述下转向柱的下端通过所述齿轮齿条转向器和所述前轴相连；所述前轴两端分别与汽车的左前轮、右前轮相连；所述转向电机的输出轴通过所述第二减速机构和所述下转向柱相连，用于向所述下转向柱传递转向力矩、进而通过齿轮齿条转向器带动汽车的两个前轮进行转向；所述前轮转角传感器、轮速传感器均设置在汽车的一个前轮上，分别用于获得汽车的前轮转角、前轮轮速，并传递给所述电子控制单元；所述车速传感器、横摆角速度传感器均设置汽车上，分别用于获得汽车的车速、横摆角速度，并传递给所述电子控制单元；所述线控制动系统包括制动踏板传感器、左前轮制动轮缸、右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸和右后轮制动轮缸；所述制动踏板传感器设置在汽车制动踏板的末端，用于采集驾驶员制动时的踏板信号并将其传递给所述电子控制单元；所述左前轮制动轮缸、右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸、右后轮制动轮缸分别用于控制左前轮、右前轮、左后轮、右后轮制动；所述电子控制单元分别和所述方向盘转角传感器、前轮转角传感器、车速传感器、轮速传感器、横摆角速度传感器、制动踏板传感器、路感电机、转向电机、左前轮制动轮缸、右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸、右后轮制动轮缸电气相连，用于根据方向盘转角传感器、前轮转角传感器、车速传感器、轮速传感器、横摆角速度传感器、制动踏板传感器测得的数据控制路感电机、转向电机、左前轮制动轮缸、右前轮制动轮缸、左后轮制动轮缸、右后轮制动轮缸工作。2.基于权利要求书1所述的线控转向和制动系统的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1)，方向盘转角传感器测得的方向盘转角速度ωr、方向盘转角θr；制动踏板传感器测得的制动踏板开度δr、制动踏板变化率αr；前轮转角传感器、轮速传感器分别测得的前轮转角ηr和前轮轮速；车速传感器、横摆角速度传感器、滑移率传感器分别测得当前汽车的汽车车速Vr和横摆角速度βr；步骤2)，电子控制单元将方向盘转角速度ωr和预设的方向盘转角速度阈值ωm比较，将θr和预设的方向盘转角阈值θm比较，将汽车车速Vr和预设的汽车车速阈值Vm比较，将制动踏2CN108909828A权利要求书2/3页板开度δr和制动踏板开度阈值δm比较，将制动踏板变化率αr和制动踏板变化率阈值αm比较：步骤2.1)，当θr大于θm且Vr大于Vm时，或当θr小于θm、ωr大于ωm、且Vr大于Vm时，令转向特征参数为A；否则令转向特征参数为B；步骤2.2)，当δr大于δm、αr大于αm、且Vr大于Vm时，令制动特征参数为A；否则令制动特征参数为B；步骤3)，当转向特征参数为B，且制动特征参数为B时，系统工作在线控正常工作模式：步骤3.1)，电子控制单元根据θr控制转