一种电动汽车线控转向系统及控制方法

摘要

本发明涉及一种电动汽车线控转向系统及控制方法。其技术方案是包括线控转向系统控制器、转向盘力反馈模块和前轮转向模块三大模块，控制方法主要包括如下步骤：1）线控转向系统的系统初始化，包括控制器的单片机模数转换端口、定时器等初始化；2）对信号进行采集，传递到ECU，进行信号处理；3）进行转向盘力反馈上层控制；4）进行转向盘力反馈底层控制；5）进行前轮转角上层控制；6）进行前轮转角底层控制；本发明的有益效果是：实现转向角传动比随车速等车辆状况灵活改变、车辆侧向稳定性控制、优化驾驶员的路感等诸多功能。并且，驾驶员可以根据自己的驾驶喜好选择一定的转向模式和转向盘力反馈模式，实现车辆驾驶特性的个性化定制。

主权项

一种电动汽车线控转向系统，其特征是：包括线控转向系统控制器（18）、转向盘力反馈模块（19）和前轮转向模块（20）三大模块，其中，线控转向系统控制器（18）通过转向盘力反馈控制方法（181）和前轮主动转向控制方法（182）分别控制转向盘力反馈模块（19）和前轮转向模块（20）；所述转向盘力反馈模块（19）包括转向盘力反馈电机驱动电路（6）、转向盘力反馈电机电流传感器（5）、转向盘力反馈电机（4）及蜗杆减速器（3）、转向盘转角转矩传感器（2）、转向盘（1），作为人机接口获得驾驶员的转向意图，并通过电机及减速器向转向盘提供转向盘阻力矩；转向盘转角转矩传感器（2）用于测得转向盘转角和转矩，安装在与转向盘（1）花键联接的转向轴上；转向盘力反馈电机驱动电路（6）与线控转向系统控制器（18）电线连接，线控转向系统控制器（18）发出的脉宽调制PWM电压信号传递到转向盘力反馈电机驱动电路（6）；转向盘力反馈电机驱动电路（6）与转向盘力反馈电机（4）电线连接，控制转向盘力反馈电机（4）的电压的大小从而控制其输出力矩大小；转向盘力反馈电机（4）采用48V无刷直流电机，蜗杆减速器（3）用于增加转向盘力反馈电机（4）的输出力矩，蜗杆轴与转向盘力反馈电机（4）以弹性联轴器连接，蜗杆减速器（3）的蜗轮轴与转向轴下端花键连接；所述前轮转向模块（20）包括齿条位移传感器（9）、转向轮（8）、转向电机（14）及行星齿轮减速器（12），其中，齿条位移传感器（9）用于测量齿条位移值，经转换得到前轮实际转角，构成前轮转角的闭环反馈控制，实现前轮转角的主动转向控制；转向电机电流传感器（13）用于测量转向电机电流值，反映轮胎转向阻力矩大小，作为转向盘反馈上层控制方法的一个输入参数；转向电机驱动电路（15）与线控转向系统控制器（18）电线连接，线控转向系统控制器（18）发出的脉宽调制PWM电压信号传递到转向电机驱动电路（15）；转向电机驱动电路（15）与转向电机（14）以电线连接，控制转向电机（14）的电压的大小，转向电机（14）是前轮转向模块执行装置的动力源，转向电机（14）通过行星齿轮减速器（12）减速增扭，行星齿轮减速器（12）的输出轴与齿轮齿条转向器的小齿轮（11）以弹性联轴器连接；小齿轮（11）与齿条（10）啮合，齿条输出的力通过转向拉杆作用在转向轮（8），实现转向轮（8）的转动。