一种用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统及方法.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CN106915385A(43)申请公布日2017.07.04(21)申请号201710119776.9B62D119/00(2006.01)(22)申请日2017.03.02(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人余卓平杨兴熊璐冷搏(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人叶敏华(51)Int.Cl.B62D11/04(2006.01)B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D103/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统及方法(57)摘要本发明涉及一种用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统及方法，装置包括：检测模块，用于检测行驶参数；线控差动转向控制模块，用于得到前轴左、右驱动电机的目标输出转矩并发出电机控制信号；转向执行模块，用于实现电动汽车的差动转向；方法包括：整车控制器得到电动汽车的行驶速度；线控差动转向控制器根据方向盘的转向角，结合行驶速度，计算得到电动汽车的前轴差动转矩；整车控制器计算得到前轮驱动电机目标转矩；线控差动转向控制器通过计算分别得到左前轮和右前轮的目标输出转矩；电机控制器控制驱动电机和转向执行组件运动，同时控制方向盘回正力矩电机输出力矩。与现有技术相比，本发明具有结构简单以及转向准确等优点。CN106915385ACN106915385A权利要求书1/2页1.一种用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，包括：检测模块，用于检测电动汽车的行驶参数；线控差动转向控制模块，用于根据检测模块反馈的行驶参数计算电动汽车转向时的前轴差动转矩，并根据前轴差动转矩进行计算，分别得到前轴左、右驱动电机的目标输出转矩并发出电机控制信号；转向执行模块，用于根据线控差动转向控制模块发出的电机控制信号实现电动汽车的差动转向。2.根据权利要求1所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，所述检测模块包括：轮速传感器，与电动汽车的车轮连接，用于测量车轮的轮速；加速度传感器，与电动汽车连接，用于测量电动汽车的纵向加速度；方向盘转角传感器，与电动汽车的方向盘连接，用于测量方向盘的转向角；车轮转角传感器，与电动汽车的转向执行模块连接，用于测量计算车轮的转向角；拉压力传感器，与电动汽车的转向执行模块连接，用于测量计算车轮的回正力矩。3.根据权利要求2所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，所述车轮转角传感器包括安装于齿条的位移传感器、安装于小齿轮的小齿轮转角传感器或安装于主销的主销转角传感器。4.根据权利要求1所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，所述线控差动转向控制模块包括：整车控制器，用于发出检测命令并接收检测模块传递的电动汽车的行驶参数；线控差动转向控制器，集成于整车控制器上，用于计算电动汽车转向时的前轴差动转矩，并根据前轴差动转矩进行计算，同时结合电动汽车的车轮实际转向角进行闭环控制，分别得到前轴左、右驱动电机的目标输出转矩；电机控制器，集成于整车控制器上，用于根据线控差动转向控制器得到的目标输出转矩发出电机控制信号。5.根据权利要求1所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，所述转向执行模块包括：驱动电机，与电动汽车的车轮连接，用于驱动车轮运动；转向执行组件，分别与电动汽车的左前轮和右前轮连接，用于驱动车轮转动；方向盘回正力矩电机，与方向盘连接，用于实现路感反馈。6.根据权利要求5所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统，其特征在于，所述转向执行组件包括依次连接的横拉杆、齿条和小齿轮，所述横拉杆分别与电动汽车的左前轮和右前轮连接。7.一种利用如权利要求2所述的用于分布式驱动电动汽车的线控差动转向系统实现的线控差动转向方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：1)线控差动转向控制模块根据轮速传感器测量的轮速信号和加速度传感器测量的纵向加速度信号进行车速估计计算，得到电动汽车的行驶速度；2)线控差动转向控制模块根据方向盘转角传感器测量的方向盘的转向角，结合步骤1)得到的行驶速度，计算得到电动汽车的前轴差动转矩；2CN106915385A权利要求书2/2页3)线控差动转向控制模块根据整车动力性和安全性计算得到分配给电动汽车的前轮驱动电机目标转矩；4)线控差动转向控制模块根据步骤3)得到的前轮驱动电机目标转矩，以及步骤2)得到的电动汽车的前轴差动转矩，计算得到左前轮和右前轮驱动电机的目标输出转矩；5)线控差动转向控制模块根据步