自转向控制系统和360度自转向底盘机构及其控制方法.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CN107458457A(43)申请公布日2017.12.12(21)申请号201710545405.7(22)申请日2017.07.06(71)申请人江苏速度智能科技有限公司地址210000江苏省南京市玄武区玄武大道699号-22号8幢(72)发明人黄洁李志恩骆杨陈尚严(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人陆中丹(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称自转向控制系统和360度自转向底盘机构及其控制方法(57)摘要本发明涉及一种自转向控制系统和360度自转向底盘机构及其控制方法，其中该自转向控制系统包括信号感知模块、控制模块和执行模块；所述信号感知模块由若干个转角传感器和转矩传感器组成，用于获取转角和转矩信号；所述控制模块用于转向助力控制、车轮主动回正控制以及四个车轮360度转向控制；所述执行模块包括安装在转向管柱总成上的4WS-EPS助力电机总成、安装在车架上实现360度转向的双向伸缩式直线电机总成和安装在四个轮内的轮毂电机；所述执行模块和所述感知模块均与所述控制模块相连接；该系统为布置方便、占用空间小的电控转向系统。CN107458457ACN107458457A权利要求书1/2页1.一种自转向控制系统，其特征在于，该自转向控制系统包括信号感知模块、控制模块和执行模块；所述信号感知模块由若干个转角传感器和转矩传感器组成，用于获取转角和转矩信号；所述控制模块用于转向助力控制、车轮主动回正控制以及四个车轮360度转向控制；所述执行模块包括安装在转向管柱总成上的4WS-EPS助力电机总成、安装在车架上实现360度转向的双向伸缩式直线电机总成和安装在四个轮内的轮毂电机；所述执行模块和所述感知模块均与所述控制模块相连接。2.根据权利要求1所述的自转向控制系统，其特征在于，所述信号感知模块包括安装在转向管柱总成中的4WS-EPS方向盘转角传感器、转矩传感器和分别安装在四个车轮转向节处的车轮转角传感器。3.根据权利要求2所述的自转向控制系统，其特征在于，所述控制模块为4WS-EPS控制器，所述4WS-EPS控制器包括MCU、信号处理电路、继电器驱动电路、看门狗、通讯控制电路、稳压电路和诊断口电路组成，所述信号处理电路、继电器驱动电路、诊断口电路、串口电路、稳压电路和通信控制电路均与MCU相连接，其中，所述串口电路、诊断口电路与MCU形成双向数据连接，所述稳压电路的输出端与所述MCU电气连接，所述信号处理电路向所述MCU传输数据，所述MCU通过所述通信控制电路接受车速传感器输入的车速信号。4.根据权利要求3所述的自转向控制系统，其特征在于，所述信号感知模块还包括安装在车身的质心处的横摆角速度传感器，其输出整车横摆角速度信号至4WS-EPS控制器。5.根据权利要求4所述的自转向控制系统，其特征在于，所述4WS-EPS控制器输送信号至车内显示器，并在车内设有功能选择按钮，进行驾驶模式的选择；所述通信控制电路包括CAN通信控制器和LIN通信控制器。6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的自转向控制系统的360度自转向底盘机构，其特征在于，包括左前转向轮毂电机总成、右前转向轮毂电机总成、左后转向轮毂电机总成和右后转向轮毂电机总成，所述左前转向轮毂电机总成和右前转向轮毂电机总成通过左前转向横拉杆、右前转向横拉杆和前轴双向伸缩式直线电机总成相连接，所述左前转向轮毂电机总成的转向节上安装有左前车向轮转角传感器；所述右前转向轮毂电机总成的转向节上安装有右前车向轮转角传感器；所述左后转向轮毂电机总成和右后转向轮毂电机总成通过左后转向横拉杆、右后转向横拉杆与后轴双向伸缩式直线电机总成相连接；所述左后转向轮毂电机总成的转向节上安装有左后车向轮转角传感器；所述右后转向轮毂电机总成的转向节上安装有右后车向轮转角传感器；所述前轴双向伸缩式直线电机总成依次通过转向摇臂、单臂转向器、转向管柱总成与方向盘相连接，所述转向管柱总成上还连接有4WS-EPS助力电机总成。7.根据权利要求6所述的360度自转向底盘机构，其特征在于，前轴双向伸缩式直线电机总成和后轴双向伸缩式直线电机总成均包括两根滚珠丝杆一、一根滚珠丝杆二、直线电机总成壳和伺服电机，所述伺服电机设置在所述直线电机总成壳的中间，所述伺服电机的输出轴齿轮与所述滚珠丝杆二中部的齿轮组成蜗轮蜗杆机构，两根所述滚珠丝杆一分别插入所述滚珠丝杆二的两端形成可伸缩丝杆机构；所述转向管柱总成还包括转矩传感器和4WS-EPS方向盘转角传感器，所述4WS-EPS方向盘转角传感器和转矩传感器均设置在转向管柱上。8.一种360度自转向底盘机构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：