一种自适应型车辆横向稳定控制装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102039790A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102039790A(43)申请公布日2011.05.04(21)申请号201010589149.X(22)申请日2010.12.15(71)申请人上海科曼车辆部件系统有限公司地址201821上海市嘉定区福海路1055号(72)发明人任卫群陈俊邢欣刘中华(74)专利代理机构上海天翔知识产权代理有限公司31224代理人宋羽(51)Int.Cl.B60G17/016(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种自适应型车辆横向稳定控制装置(57)摘要本发明提供了一种自适应车辆横向稳定控制装置，轮速传感器求出车速传感器，由转向盘转角传感器判断出车辆的处于转向状态，通过倾角传感器来分别测量车辆行驶过程中的倾斜程度，高度传感器测量车辆在行驶路面上车轮的跳动量，并根据车辆运行状态和车辆状态参数等输入电子控制单元，由无刷直流电机及减速机构组成的控制系统确定抗侧倾扭矩值，控制稳定杆的旋转角度，以达到全主动实时控制车辆侧倾的目的，实现自适应控制汽车行驶的操纵稳定和舒适性。CN102397ACCNN110203979002039792A权利要求书1/2页1.一种自适应型车辆横向稳定控制装置，所述装置包括横向稳定杆左段（1）、横向稳定控制装置壳体（2）、第一圆柱滚子轴承（3）、无刷直流电机定子（4）、无刷直流电机转子（5）、输入轴（6）、第二圆柱滚子轴承（7）、霍尔传感器及导线（8）、第一级行星齿轮的行星齿轮（9）、第一级行星齿轮的内齿圈（10）、第一级行星齿轮的行星架及第二级行星齿轮的太阳轮（11）、第二级行星齿轮的内齿圈（12）、第二级行星齿轮的行星齿轮（13）、第二级行星齿轮的行星架横向稳定杆右段（14）、行星齿轮机构壳体（15）和第一级行星齿轮的太阳轮（16），其特征在于：所述横向稳定杆左段（1）和横向稳定控制装置壳体（2）相连，并且和行星齿轮机构壳体（15）连为一体，无刷直流电机的转子（5）和输入轴（6）及第一级行星齿轮的太阳轮（16）相连，无刷直流电机定子（4）与霍尔传感器组件及其导线（8）,第一级行星齿轮的太阳轮（16）作为第一级输入，第一级行星齿轮齿圈（10）及第二级行星齿轮齿圈（12）均与行星齿轮机构壳体（15）相连，第一级行星齿轮的行星架及第二级行星齿轮的太阳轮相连，最终第二级行星齿轮的行星架横向稳定杆右段（14）作为输出。2.根据权利要求1所述的自适应型车辆横向稳定控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括转向盘转角传感器、轮速传感器、倾角传感器和高度位置传感器，所述转向盘转角传感器和轮速传感器来判断车辆是否处于稳定状态，并且有车辆倾角传感器比较车辆左右两侧的倾角值，高度位置传感器判断车辆处于路面状态，具体控制步骤如下：步骤1：判断车辆现有车速值是否超过阈值，如果超过为满足稳定性准则，进入抗侧倾控制模式；步骤2：如果转向盘转角值低于转向盘转角阈值，为满足操纵性准则，进入监测模式，类似于将横向稳定杆左右两端处于断开连接状态；从无刷直流电机控制方式角度而言，使得电子控制单元处于待机状态，时刻监测车辆状态是否处于改变控制模式；步骤3：如果车速值低于车速阈值，同时高度位置传感器判断出车辆处于粗糙不良路面状态，为提高车辆的乘坐舒适性，优先启动监测模式，将类似于将横向稳定杆左右两端处于断开连接状态；步骤4：如果车速值低于车速阈值，高度位置传感器判断出车辆处于良好路面状态，判断车辆转向盘转角是否超过阈值，如果超过则为满足操纵性稳定性准则，进入制动模式，即类似于将横向稳定杆左右两端处于刚性连接状态；从无刷直流电机控制方式角度而言，电子控制单元使得电机处于短期短路状态。3.根据权利要求2所述的自适应型车辆横向稳定控制装置，其特征在于：所述抗侧倾控制模式步骤如下：由抗侧倾控制模式确定无刷直流电机的目标转角，并且和现有的电机所在的转子所在位置进行比较分析，并转化为电流信号便于控制分析，引入前馈控制，用于在一定的频带范围内对输出零相位误差跟踪信号，摩擦补偿和阻尼补偿由其位置控制策略输出相应的电流信号，并且有位置反馈控制采用PI校正环节，并且增加鲁棒自适应抗干扰控制，在线监测无刷直流电机的干扰情况，并输出补偿外部干扰及其无刷直流电机自身的不确定性参数，共同形成合电流对无刷直流电机实时控制运动。4.根据权利要求2所述的自适应型车辆横向稳定控制装置，其特征在于：本发明实现所采用的电路原理图如下：转向盘转角传感器、轮速传感器、倾角传感器和高度位置传感器信号经过各自相应的信号调理电路后将模拟信号进行数字化输入中央处理器，并且将当前转子位置输入中央处理器后输出调速和转向信号给无刷直流电机专用集成芯片，由其对无2CCNN110203979