一种适时可变传动比的电动助力转向系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102180193A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102180193A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110101390.8B62D111/00(2006.01)(22)申请日2011.04.22(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蔡辉梁荀(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)B62D6/00(2006.01)B62D119/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种适时可变传动比的电动助力转向系统及其控制方法(57)摘要一种适时可变传动比的电动助力转向系统及其控制方法，属于电动助力转向系统。该系统包括由转向盘(1)、转矩传感器(2)、转向电机(3)、行星轮(4)、太阳轮(5)、齿圈(6)、转向管柱(38)、助力电机(7)、减速机构(8)、齿条(9)、转向摇臂(10)、前轮(11)、电子控制单元ECU(12)、预前电子控制模块ECUa(27)、车载卫星导航仪(28)、车载前视路况仪(29)、自适应记忆电子控制模块ECUb(30)；通过在转矩传感器和齿轮齿条之间增加了行星齿轮机构、转向同步离合器和转向电机，电动助力转向系统可在完成原有电动助力转向的基础上，实现转向模式选择、适时自适应变传动比控制和主动转向干预功能；提高汽车的操纵稳定性和行车安全性，实现汽车安全性和灵活性的完美融合。CN102893ACCNN110218019302180195A权利要求书1/2页1.一种适时可变传动比的电动助力转向系统，其特征在于包括由转向盘(1)、转矩传感器(2)、转向电机(3)、行星轮(4)、太阳轮(5)、齿圈(6)、转向管柱(38)、助力电机(7)、减速机构(8)、齿条(9)、转向摇臂(10)、前轮(11)、电子控制单元ECU(12)、预前电子控制模块ECUa(27)、车载卫星导航仪(28)、车载前视路况仪(29)、自适应记忆电子控制模块ECUb(30)，转向盘(1)通过转向管柱(38)与齿条(9)相连，转矩传感器(2)位于转向盘(1)下方，安装在转向管柱(38)上，助力电机(7)通过减速机构(8)与齿条(9)相连，齿条(9)通过转向摇臂(10)与前轮(11)相连,在转矩传感器(2)和齿条(9)之间的转向管柱(38)上安装有行星齿轮结构,该结构由行星轮(4)、太阳轮(5)、齿圈(6)组成，行星轮(4)与齿圈(6)内啮合，太阳轮(5)与行星轮(4)外啮合，行星轮(4)为公用齿轮，齿圈(6)与转向同步离合器(26)相连，转向同步离合器(26)与转向电机(3)相连，太阳轮(5)与位于行星齿轮结构下方的转向管柱(38)相连，行星轮(4)与位于方向盘(1)下方的转矩传感器(2)相连，车载卫星导航仪(28)和车载前视路况仪(29)分别与预前电子控制模块ECUa(27)相连，自适应记忆电子控制模块ECUb(30)与电子控制单元ECU(12)相连，电子控制单元ECU(12)与转矩传感器(2)相连，电子控制单元ECU(12)还分别通过控制信号与预前电子控制模块ECUa(27)、转向电机(3)、助力电机(7)相连，预前电子控制模块ECUa(27)通过控制信号与转向同步离合器(26)相连。2.一种根据权利要求1所述的适时可变传动比的电动助力转向系统的控制方法，其特征在于：1）车辆行驶中，当转向模式选择信号(31)为开启时，预前电子控制模块ECUa(27)检测来自车载卫星导航仪(28)的预前路况信息(32)，预前路况信息(32)为前方出现弯道时，预前电子控制模块ECUa(27)发出指令控制车载前视路况仪(29)开启，同时发出转向同步离合器控制信号(35)，控制转向同步离合器(26)解锁；2）当驾驶员转动转向盘(1)时，将转角传感器获得的转角信号(13)、转矩传感器(2)获得的转矩信号(14)、横摆角速度传感器获得的横摆角速度信号(17)、侧向角速度传感器获得的侧向角速度信号(18)和来自预前电子控制模块ECUa(27)的系统预前控制信号(34)传递给电子控制单元ECU(12)；3）电子控制单元ECU(12)中的自适应记忆电子控制模块ECUb(30)根据上述信号结合内部储存的实时自适应理想传动比图确定一个自适应调整控制信号(36)；4）一方面，电子控制单元ECU(12)根据上述信号处理后给预前电子控制模块ECUa(27)发送系统预前控制信号(34)，预前电子控制模块ECUa(27)根据来自电子控制单元ECU(12)的系统预前控制信号(34)、转向模式选择信号(31)、来自车载卫星导航仪(28)的预前路