电动汽车电动助力转向装置及控制方法.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CN106891987A(43)申请公布日2017.06.27(21)申请号201710150835.9B62D119/00(2006.01)(22)申请日2017.03.14(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人段敏魏健楠(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人周明飞(51)Int.Cl.B62D3/08(2006.01)B62D3/12(2006.01)B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称电动汽车电动助力转向装置及控制方法(57)摘要本发明公开了一种电动汽车电动助力转向装置，包括：壳体；输入轴，其与方向盘连接，所述输入轴下端设置有齿轮；所述输入轴上连接有扭矩传感器；转向杆，其设置在壳体内，所述转向杆上设置要有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合，以使转向杆在壳体内左右移动；所述转向杆的左右两端分别连接左转向球头和右转向球头；所述转向杆上还设置有丝杠；滚珠螺母，其套设在丝杠外与所述丝杠配合；所述滚珠螺母两端通过轴承支撑在壳体上；驱动电机，通过传动装置与所述滚珠螺母连接，以驱动所述滚珠螺母绕自身轴线旋转。本发明还提供了一种电动汽车电动助力转向控制方法。CN106891987ACN106891987A权利要求书1/2页1.一种电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，包括：壳体；输入轴，其与方向盘连接，所述输入轴下端设置有齿轮；所述输入轴上连接有扭矩传感器；转向杆，其设置在壳体内，所述转向杆上设置要有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合，以使转向杆在壳体内左右移动；所述转向杆的左右两端分别连接左转向球头和右转向球头；所述转向杆上还设置有丝杠；滚珠螺母，其套设在丝杠外与所述丝杠配合；所述滚珠螺母两端通过轴承支撑在壳体上；驱动电机，通过传动装置与所述滚珠螺母连接，以驱动所述滚珠螺母绕自身轴线旋转。2.根据权利要求1所述的电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，所述传动装置包括：第一带轮，其通过平键与驱动电机轴固定连接；第二带轮，其固定套设在所述滚珠螺母外，与所述滚珠螺母同轴固定；同步带，其连接第一带轮和第二带轮，以将第一带轮的动力传递给第二带轮。3.根据权利要求1所述的电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，所述滚珠螺母与轴承接触处设置有退火层。4.根据权利要求2所述的电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，所述滚珠螺母外壁上设置有环形突起，所述第二带轮通过螺钉固定在环形突起上。5.根据权利要求4所述的电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，所述转向杆与位移传感器连接，以测量转向杆横向位移。6.根据权利要求5所述的电动汽车电动助力转向装置，其特征在于，还包括车速传感器和侧向加速度传感器。7.一种电动汽车电动助力转向控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-6中任意一项所述的电动汽车电动助力转向装置，并包括以下步骤：步骤一、通过车速传感器获取车速ν，通过扭矩传感器获取方向盘扭矩T0；步骤二、控制驱动电机输出助力扭矩Tz，并使其中，T1为初始助力扭矩，T2为截止助力扭矩。8.根据权利要求7所述的电动汽车电动助力转向控制方法，其特征在于，还包括步骤三、控制驱动电机输出补偿扭矩Tb，并使Tb满足2CN106891987A权利要求书2/2页其中θc为驱动电机转角，λ为饱和函数的转速系数，γ为调整系数，Tfricition为转方向系统摩擦力矩；步骤四、控制驱动电机输出扭矩Tz+Tb。3CN106891987A说明书1/4页电动汽车电动助力转向装置及控制方法技术领域[0001]本发明属于汽车转向机构技术领域，特别涉及一种电动汽车电动助力转向装置及控制方法。背景技术[0002]电动助力转向(ElectricPowerSteering，简称EPS)系统是继液压助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统，具有液压助力转向系统无法比拟的优势，它不仅能节约能源，提高安全性，还有利于环境保护，是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术是汽车转向系统发展的必然趋势。[0003]同传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有以下优点：液压转向助力系统的油泵，不转向时也工作，加大了能量消耗。而EPS系统只在转向时电动机才提供助力，因而能减少能量消耗，并能在各种行驶工况下提供最佳的转向助力，减小了由于路面不平所引起的对转向系统的干扰，改善了汽车的转向性能，减轻了汽车低速行驶时的转向操纵力，提高了汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性；由于不需要加注液压油和安装液压油管，所以系统的安装简便，自由度大，而且成本低，