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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102180194A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102180194A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110107690.7(22)申请日2011.04.28(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人刘顺赵万忠孙培坤(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D11/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D119/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称适时四轮驱动电动轮汽车自适应转向系统及其控制方法(57)摘要一种适时4WD电动轮汽车自适应转向系统及其控制方法,属于4WD电动轮汽车差动助力转向系统。本发明在主转向管柱与后转向管柱间安装有转向离合器,转向伺服电机,以及在转向离合器与转向伺服电机间安装有行星齿轮机构,适时4WD电动轮汽车自适应转向系统可在完成原有电动轮汽车差动助力转向的基础上,实现转向模式的自适应选择、适时4WD的自适应变传动比的四轮差动助力转向功能,实现变传动比控制和主动转向干预。CN102894ACCNN110218019402180196A权利要求书1/2页1.一种适时4WD电动轮汽车自适应转向系统,其特征在于包括转向盘(1)、主转矩传感器(2)、转向伺服电机(3)、行星齿轮机构(4)、转向离合器(5)、后转向一级小齿轮(6)、前齿条(7)、电子控制单元ECU(8)、前轮轮毂电机(91)、后轮轮毂电机(92)、前转向摇臂(10)、后齿条(22)、后转矩传感器(23)、主转向管柱(34)、后转向管柱(35)、万向节(24)、行星轮(25)、太阳轮(26)、齿圈(27)、前轮(36)、后轮(37);主转矩传感器(2)位于转向盘(1)的下方并与转向盘(1)相连,转向离合器(5)的主动盘与后转向一级小齿轮(6)啮合,转向伺服电机(3)通过行星齿轮机构(4)与转向离合器(5)的从动盘相连,后转向管柱(35)上的万向节(24)与行星齿轮机构(4)相连,在主转向管柱(34)与后转向管柱(35)间安装有转向离合器(5),在转向离合器(5)与后转向管柱(35)间安装有行星齿轮机构(4),该行星齿轮机构(4)由行星轮(25)、太阳轮(26)、齿圈(27)组成,行星轮(25)与齿圈(27)内啮合,太阳轮(26)与行星轮(25)外啮合,行星轮(25)为公用齿轮,行星齿轮机构太阳轮(26)与转向离合器(5)的从动盘相连、行星齿轮机构行星轮(25)与后转向管柱(35)相连、行星齿轮机构齿圈(27)与转向伺服电机(3)相连,前、后轮的轮毂电机(91、92)分别安装于电动轮汽车前轮(36)、后轮(37)内,前齿条(7)通过前转向摇臂(10)与前轮(36)内的前轮轮毂电机(91)相连,后转向管柱(35)上的后转矩传感器(23)与万向节(24)相连,后齿条(22)通过后转向摇臂与后轮(37)内的后轮轮毂电机(92)相连,电子控制单元ECU(8)通过信号分别与主转矩传感器(2)、转向伺服电机(3)、转向离合器(5)、前、后轮的轮毂电机(91、92)、后转矩传感器(23)相连。2.一种根据权利要求1所述适时4WD电动轮汽车自适应转向系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)车辆行驶中,电子控制单元ECU(8)根据路况信息以及车速传感器获得的车速信号(33)判断电动轮汽车进行两驱或四驱模式,电子控制单元ECU(8)通过控制前、后轮的轮毂电机(91、92)的电流信号(17),实现电动轮汽车驱动模式的选择;(2)当驾驶员转动转向盘(1)时,车速信号(33)、电动轮汽车驱动模式信号(32)、主转矩传感器(2)获得的主转矩信号(12)以及方向盘转角传感器获得的转向盘转角信号(11)、横摆角速度传感器获得的横摆角速度信号(18)和侧向角速度传感器获得的侧向角速度信号(19),传递给电子控制单元ECU(8),电子控制单元ECU(8)根据上述信号给转向离合器(5)发送一个转向离合器控制信号(13),即通过控制转向离合器(5)的接合与断开实现适时4WD电动轮自适应转向模式的选择;(3)当转向离合器(5)断开时,电子控制单元ECU(8)根据车速信号(33)、轮毂电机的电压信号(17)、电动轮汽车驱动模式信号(32)、主转矩传感器(2)获得的主转矩信号(12)以及方向盘转角传感器获得的转向盘转角信号(11)、横摆角速度传感器获得的横摆角速度信号(18)和侧向角速度传感器获得的侧向角速度信号(19),通过预先制定的前轮轮毂电机电流图,确定电流控制策略,即通过电流