一种多模式线控转向装置及其控制方法.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CN108749916A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810749994.5(22)申请日2018.07.10(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)发明人金智林梁为何李静轩赵万忠陈国钰严正华(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔王慧颖(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D3/02(2006.01)B62D3/12(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种多模式线控转向装置及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种多模式线控转向装置，属于汽车线控转向技术领域，本发明通过在汽车的输出轴上依次设置第二行星齿轮系、第一行星齿轮系；再分别通过电机控制第一行星齿轮系、第二行星齿轮系，并通过设置电机控制器、整车控制器对其工作模式进行控制；本发明还公开了其控制方法，通过分别控制电机和内齿圈电磁离合器，切换为纯机械转向、电动助力转向、线控转向和自动驾驶的四种不同的工作模式，除纯机械转向外，在其他三种模式下，当一个电机失效时会在电磁制动器的作用下被锁死主轴，同时启用另一个电机来充当动力源；当两个电机同时失效时，本发明自动进入纯机械转向模式，无需额外的控制，最大程度地保证转向的可靠性。CN108749916ACN108749916A权利要求书1/2页1.一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的装置包括齿条（17），所述的齿条（17）上设置有小齿轮（16）；所述的小齿轮（16）上方设置有输入轴（21）、输出轴（22）；输入轴（21）、输出轴（22）之间依次插入第一行星齿轮系、第二行星齿轮系；所述的第一行星齿轮系通过第一电机（12）驱动；第二行星齿轮系通过第二电机（11）驱动；所述的在第一行星齿轮系的上方通过输入轴（21）还依次连接有转向盘传感器（2）、转向盘单元（1）；所述的第一行星齿轮系包括第一太阳轮（3）、第一行星架（4）、第一行星轮（5）、内齿圈（6）；所述的第二行星齿轮系包括第二行星轮（8）、第二太阳轮（10）、第二行星架（9）、内齿圈（6）；所述内齿圈（6）同时与第一行星轮（5）和第二行星轮（8）啮合；所述的内齿圈（6）外还设置内齿圈电磁离合器（7），所述的内齿圈电磁离合器（7）信号连接于整车控制器（15）；所述的第一电机（12）、第二电机（11）分别通过第一电机控制器（13）、第二电机控制器（14）信号连接于整车控制器（15）。2.根据权利要求1所述的一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的齿条（17）两侧依次对称设置的转向横拉杆（18）、梯形臂（19）、转向节（20）；通过两侧的转向节（20）将左右车轮（23）连接。3.根据权利要求1所述的一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的输入轴（21）与第一太阳轮（3）刚性连接，与第一行星架（4）通过轴承连接；输出轴（22）与第二太阳轮（10）刚性连接，与第二行星架（8）通过轴承连接。4.根据权利要求3所述的一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的第一行星架（4）与第一电机（12）连接；所述的第二行星架（8）与第二电机（11）连接。5.根据权利要求1所述的一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的转向盘传感器（2）传输信息至整车控制器（15）。6.根据权利要求1所述的一种多模式线控转向装置，其特征在于，所述的第一电机（12）和第二电机（11）均带有电磁制动器。7.根据权利要求1~6任一所述的一种多模式线控转向装置的控制方法，其特征在于，通过分别控制第一电机（12）、第二电机（11）的制动开关和内齿圈电磁离合器（7）的吸合开关，切换为纯机械转向、电动助力转向、线控转向和自动驾驶四种不同的控制模式，具体如下：纯机械转向模式：所述第一电机（12）、第二电机（11）均制动，第一行星架（4）和第二行星架（9）被锁死，第一行星轮（5）和第二行星轮（8）只能自转无法公转；动力从转向盘单元（1）输入，经过第一太阳轮（3）、第一行星轮（5）、内齿圈（6）、第二行星轮（8）、第二太阳轮（10）、输出轴（22），传递到与小齿轮（16）和齿条（17）；电动助力转向模式：所述第一电机（12）制动，第一行星架（4）被锁死，第一行星轮（5）只能自转；内齿圈电磁离合器（7）分离，内齿圈（6）可自由转动；动力源有两个，其一从转向盘单元（1）输入，经过第一太阳轮（3）、第一行星轮（5）、内齿圈（6）；其二为第二电机（11）输入，经过第二行星架（9）、第二行星轮（8）后与内齿圈（6）的动力耦合，共同作用在第二太阳轮（10），最后传递到与小