一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及電動轉(zhuǎn)向控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向控制方法，尤其涉及新能源電動汽車的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及電動轉(zhuǎn)向控制方法。一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)包括方向盤、與方向盤連接的方向柱、左轉(zhuǎn)向輪和右轉(zhuǎn)向輪，所述方向柱上連接有阻尼回饋電動機；簡化了車輛前橋的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。
【專利說明】—種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及電動轉(zhuǎn)向控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向控制方法，尤其涉及新能源電動汽車的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及電動轉(zhuǎn)向控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前傳統(tǒng)汽車，特別是內(nèi)燃機驅(qū)動車輛上所用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多采用方向機加連桿的機械轉(zhuǎn)向方式，由盤式或者螺桿式方向機通過球頭連桿連接轉(zhuǎn)向輪的羊角部分，藉由方向機將方向盤操縱的角度轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c方向連桿平行方向之位移，繼而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輪的左右轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計和布置會在轉(zhuǎn)向輪特別是轉(zhuǎn)向輪之間造成復(fù)雜的機械行程回路，從而導(dǎo)致了新能源汽車設(shè)計上的困擾。隨著汽車工業(yè)市場科技化的步伐越來越快，國際社會針對環(huán)境保護的呼聲越來越高，目前整個行業(yè)都在努力推進和拓展新能源汽車，但是，目前針對新能源汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，大多停留在傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計理念上止步不前，還沒有一種適用于新能源汽車，特別是電動汽車上的新理念電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，改變了車輛轉(zhuǎn)向模式，簡化了車輛前橋的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)包括方向盤、與方向盤連接的方向柱、左轉(zhuǎn)向輪和右轉(zhuǎn)向輪，所述方向柱上連接有阻尼回饋電動機；
所述左轉(zhuǎn)向輪的中心部位固定設(shè)置有與所述左轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸同軸的左轉(zhuǎn)向節(jié)，所述左轉(zhuǎn)向節(jié)的下端固連有垂直于所述左轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸的第一拉桿，所述第一拉桿的一端固定連接在所述左轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端可轉(zhuǎn)動地連接左轉(zhuǎn)向連桿的外端，所述左轉(zhuǎn)向連桿的內(nèi)端通過第一機械擺臂與左轉(zhuǎn)向電機連接；
所述右轉(zhuǎn)向輪的中心部位固定設(shè)置有與所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸同軸的右轉(zhuǎn)向節(jié)，所述右轉(zhuǎn)向節(jié)的下端固連有垂直于所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸的第二拉桿，所述第二拉桿的一端固定連接在所述右轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端可轉(zhuǎn)動地連接右轉(zhuǎn)向連桿的外端，所述右轉(zhuǎn)向連桿的內(nèi)端通過第二機械擺臂與右轉(zhuǎn)向電機連接；
所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向控制器、角度傳感器、位移傳感器以及轉(zhuǎn)矩傳感器，所述角度傳感器設(shè)置在所述方向柱上，所述位移傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向連桿上的第一位移傳感器和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向連桿上的第二位移傳感器，所述轉(zhuǎn)矩傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向電機上的第一轉(zhuǎn)矩傳感器和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向電機上的第二轉(zhuǎn)矩傳感器，所述角度傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器、第一轉(zhuǎn)矩傳感器和第二轉(zhuǎn)矩傳感器的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器的信號輸入端相連接；
所述電動轉(zhuǎn)向控制器與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機以及所述阻尼回饋電動機分別連接并控制其轉(zhuǎn)動。[0005]在采用上述技術(shù)方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進一步的技術(shù)方案:
所述左轉(zhuǎn)向電機通過第一固定支架固定在車輛前橋左側(cè)的車架支架上，所述第一機械擺臂通過第一減速器連接在所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第一機械擺臂能在所述左轉(zhuǎn)向電機的驅(qū)動下繞所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0006]所述右轉(zhuǎn)向電機通過第二固定支架固定在車輛前橋右側(cè)的車架支架上，所述第二機械擺臂通過第二減速器連接在所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第二機械擺臂能在所述右轉(zhuǎn)向電機的驅(qū)動下繞所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0007]所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在車輛車架上的車速傳感器，所述車速傳感器的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器的信號輸入端相連接。
[0008]所述的電動轉(zhuǎn)向控制器包括微處理器以及與微處理器相連的接入接口電路和電機驅(qū)動電路，所述角度傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器、第一轉(zhuǎn)矩傳感器、第二轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號輸出端通過接入接口電路與微處理器的輸入端相連接，所述微處理器的輸出端通過所述電機驅(qū)動電路分別連接所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機。
[0009]所述電動轉(zhuǎn)向控制器包括故障檢測電路和故障顯示電路，故障檢測電路的輸出端和所述的微處理器相連，故障顯示電路的輸入端和微處理器相連。
[0010]所述電動轉(zhuǎn)向控制器包括過流保護電路、繼電器驅(qū)動電路和繼電器保護電路，所述的微處理器的電機驅(qū)動電路通過繼電器驅(qū)動電路和繼電器保護電路的輸入端相連，繼電器保護電路的輸出端分別與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機相連，所述過流保護電路的輸入端分別與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機相連，所述過流保護電路的輸出端接入所述微處理器。
[0011]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向控制方法，其應(yīng)用于上述新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并包括以下控制模式:
1)在新能源汽車轉(zhuǎn)向時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器采集所述車速傳感器和所述角度傳感器的輸出信號，通過微處理器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的程序向所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機發(fā)出轉(zhuǎn)向信號，并由所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度；
2)在新能源汽車轉(zhuǎn)向過程中，所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器采集所述車速傳感器、所述角度傳感器、所述第一位移傳感器、所述第二位移傳感器、所述第一轉(zhuǎn)矩傳感器和所述第二轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號，并通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪進行轉(zhuǎn)向角度的調(diào)整；
3)在新能源汽車行駛過程中，當(dāng)所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器所采集的車速傳感器的輸出信號大于某一速度設(shè)定值時，所述微處理器控制阻尼回饋電動機對方向柱的轉(zhuǎn)向角度進行控制。
[0012]在采用上述技術(shù)方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進一步的技術(shù)方案: 在所述模式I)和模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號超過某一車速設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角不超過某一特定角度；當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號低于某一車速設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角大于某一特定角度，也就是說，當(dāng)新能源汽車在高速運行時，電動轉(zhuǎn)向控制器控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角符合正常值，使得車輛轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度快，增強操控性和安全性；當(dāng)新能源汽車在低速運行時，電動轉(zhuǎn)向控制器控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角大，方便車輛轉(zhuǎn)向進出庫。
[0013]在所述模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號超過某一車速設(shè)定值且所述第一位移傳感器或者所述第二位移傳感器的輸出信號超過某一位移設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向傾角的差值處于某一設(shè)定的范圍內(nèi)，從而增強過彎時車身的穩(wěn)定性。也就是說，當(dāng)新能源汽車過彎時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器將根據(jù)微處理器中預(yù)先設(shè)定的程序自動調(diào)整所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪之間的轉(zhuǎn)向傾角的差值，增強車身的穩(wěn)定性和安全性。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明改變了新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，以電動轉(zhuǎn)向控制器和轉(zhuǎn)向電機來控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動角度，摒棄了傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用線束連接起來，簡化了新能源汽車前橋的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)向輪之間節(jié)約了大量的空間，減輕了由于復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)和助力結(jié)構(gòu)造成的整車質(zhì)量；并且，本發(fā)明電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能根據(jù)汽車方向盤的角度信號、汽車的車速信號，轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)矩信號以及轉(zhuǎn)向拉桿的位移信號，結(jié)合預(yù)先制定的工況數(shù)據(jù)集合和設(shè)定在電動轉(zhuǎn)向控制器的微處理器中的程序進行處理判斷，并發(fā)出控制信號通過左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向電機分別對左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪進行轉(zhuǎn)向控制，使得新能源汽車在低速入庫和高速行駛的不同運行狀態(tài)下具有不同的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，低速時進出泊位簡單方便，高速時，駕駛更為輕便智能，安全性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意框圖，圖中橫線代表機械連接，箭頭表示有數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接。
[0016]圖2為本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，示出了方向盤及一側(cè)轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)。
[0017]圖3為本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向控制器中的電路連接原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]參照附圖。
[0019]本發(fā)明的新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)包括方向盤1、與方向盤連接的方向柱2、左轉(zhuǎn)向輪3和右轉(zhuǎn)向輪4，所述方向柱2上連接有阻尼回饋電動機5。
[0020]所述左轉(zhuǎn)向輪3的中心部位固定設(shè)置有與所述左轉(zhuǎn)向輪3的轉(zhuǎn)動軸同軸的左轉(zhuǎn)向節(jié)31，所述左轉(zhuǎn)向節(jié)31的下端固連有垂直于所述左轉(zhuǎn)向輪3的轉(zhuǎn)動軸的第一拉桿32，所述第一拉桿32的一端固定連接在所述左轉(zhuǎn)向節(jié)31上，另一端與左轉(zhuǎn)向連桿33的外端鉸接，所述左轉(zhuǎn)向連桿33的內(nèi)端通過第一機械擺臂34與左轉(zhuǎn)向電機35連接。
[0021]與左轉(zhuǎn)向輪相對應(yīng)地，所述右轉(zhuǎn)向輪4的中心部位固定設(shè)置有與所述右轉(zhuǎn)向輪4的轉(zhuǎn)動軸同軸的右轉(zhuǎn)向節(jié)41，所述右轉(zhuǎn)向節(jié)41的下端固連有垂直于所述右轉(zhuǎn)向輪4的轉(zhuǎn)動軸的第二拉桿42，所述第二拉桿42的一端固定連接在所述右轉(zhuǎn)向節(jié)41上，另一端與右轉(zhuǎn)向連桿43的外端鉸接,所述右轉(zhuǎn)向連桿43的內(nèi)端通過第二機械擺臂44與右轉(zhuǎn)向電機45連接。
[0022]所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向控制器6、角度傳感器21、位移傳感器以及轉(zhuǎn)矩傳感器，所述角度傳感器21設(shè)置在所述方向柱2上，所述位移傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向連桿33上的第一位移傳感器36和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向連桿43上的第二位移傳感器46，所述轉(zhuǎn)矩傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向電機35上的第一轉(zhuǎn)矩傳感器37和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向電機45上的第二轉(zhuǎn)矩傳感器47,所述角度傳感器21、第一位移傳感器36、第二位移傳感器46、第一轉(zhuǎn)矩傳感器37和第二轉(zhuǎn)矩傳感器47的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器6的信號輸入端相連接；
所述電動轉(zhuǎn)向控制器6與所述左轉(zhuǎn)向電機35、所述右轉(zhuǎn)向電機45以及所述阻尼回饋電動機5分別連接并控制其轉(zhuǎn)動。
[0023]所述左轉(zhuǎn)向電機35通過第一固定支架固定在車輛前橋左側(cè)的第一車架支架上，所述第一機械擺臂34通過第一減速器301連接在所述左轉(zhuǎn)向電機35的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述左轉(zhuǎn)向電機35的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第一機械擺臂34能在所述左轉(zhuǎn)向電機35的驅(qū)動下繞所述左轉(zhuǎn)向電機35的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，帶動所述左轉(zhuǎn)向連桿33左右位移，從而使得左轉(zhuǎn)向節(jié)31帶動所述左轉(zhuǎn)向輪3進行轉(zhuǎn)向。
[0024]所述右轉(zhuǎn)向電機45通過第二固定支架48固定在車輛前橋右側(cè)的第二車架支架49上，所述第二機械擺臂44通過第二減速器401連接在所述右轉(zhuǎn)向電機45的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述右轉(zhuǎn)向電機45的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第二機械擺臂44能在所述右轉(zhuǎn)向電機45的驅(qū)動下繞所述右轉(zhuǎn)向電機45的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，帶動所述右轉(zhuǎn)向連桿43左右位移,從而使得右轉(zhuǎn)向節(jié)41帶動所述右轉(zhuǎn)向輪4進行轉(zhuǎn)向。
[0025]所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在車輛車架上的車速傳感器7，所述車速傳感器7的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器6的信號輸入端相連接。
[0026]所述的電動轉(zhuǎn)向控制器6包括微處理器61以及與微處理器61相連的接入接口電路62和電機驅(qū)動電路63，所述角度傳感器21、第一位移傳感器36、第二位移傳感器46、第一轉(zhuǎn)矩傳感器37、第二轉(zhuǎn)矩傳感器47和車速傳感器7的信號輸出端通過接入接口電路62與微處理器61的輸入端相連接，所述微處理器61的輸出端通過所述電機驅(qū)動電路63分別連接所述左轉(zhuǎn)向電機35、所述右轉(zhuǎn)向電機45和所述阻尼回饋電動機5。
[0027]電動轉(zhuǎn)向控制器6是一個軟硬結(jié)合的裝置，其中存儲有電動轉(zhuǎn)向的工作軟件及各類工況的響應(yīng)模式，微處理器61是電動轉(zhuǎn)向控制器6的核心部件,微處理器61內(nèi)存儲有電動轉(zhuǎn)向的工作軟件及預(yù)先制定的工況數(shù)據(jù)集，角度傳感器21采集方向盤的轉(zhuǎn)動角度信號，車速傳感器7采集新能源汽車的車速信號，第一位移傳感器36和第二位移傳感器46分別米集左轉(zhuǎn)向連桿33和右轉(zhuǎn)向連桿43的位移信號,第一轉(zhuǎn)矩傳感器37和第二轉(zhuǎn)矩傳感器47分別采集左轉(zhuǎn)向電機35和右轉(zhuǎn)向電機45的轉(zhuǎn)矩信號，這些信號傳輸給電動轉(zhuǎn)向控制器6，由微處理器61結(jié)合事先預(yù)設(shè)的工況響應(yīng)模式,輸出控制信號給左右轉(zhuǎn)向電機,進而控制左右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度。
[0028]進一步地，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6還包括故障檢測電路64和故障顯示電路65，故障檢測電路64的輸出端和所述微處理器61相連，故障顯示電路65的輸入端和所述微處理器61相連，故障檢測電路64實時監(jiān)測電動轉(zhuǎn)向控制器6的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常信號，立即通過微處理器61啟動故障顯示電路65，提醒駕駛員做出相應(yīng)的處理。
[0029]進一步地，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6還包括過流保護電路66、繼電器驅(qū)動電路67和繼電器保護電路68，所述的微處理器61的電機驅(qū)動電路63通過繼電器驅(qū)動電路67與繼電器保護電路68的輸入端相連，繼電器保護電路68的輸出端分別與所述左轉(zhuǎn)向電機35、所述右轉(zhuǎn)向電機45和所述阻尼回饋電動機7相連，所述左轉(zhuǎn)向電機35、所述右轉(zhuǎn)向電機45和所述阻尼回饋電動機7分別與所述過流保護電路66的輸入端相連，所述過流保護電路66的輸出端接入所述微處理器61，通過過流保護電路66、繼電器保護電路67對左轉(zhuǎn)向電機35、右轉(zhuǎn)向電機45和阻尼回饋電動機7實現(xiàn)過流保護，確保轉(zhuǎn)向電動機的性能，延長使用壽命。
[0030]本發(fā)明的新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向控制方法應(yīng)用于上述新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并包括以下控制模式:
1)當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動新能源汽車的方向盤操控新能源汽車進行轉(zhuǎn)向時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6內(nèi)的微處理器61米集所述車速傳感器7輸出的車速信號和所述角度傳感器21輸出的方向盤轉(zhuǎn)動角度信號，通過微處理器61內(nèi)預(yù)先設(shè)定的程序向所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45發(fā)出轉(zhuǎn)向信號,并由所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的轉(zhuǎn)向角度，來實現(xiàn)新能源汽車的轉(zhuǎn)向；
2)在新能源汽車轉(zhuǎn)向過程中，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6內(nèi)的微處理器61采集所述車速傳感器7輸出的車速信號、所述角度傳感器21輸出的轉(zhuǎn)動角度信號、所述第一位移傳感器36輸出的左轉(zhuǎn)向連桿33的位移信號、所述第二位移傳感器46輸出的右轉(zhuǎn)向連桿43的位移信號、所述第一轉(zhuǎn)矩傳感器37輸出的左轉(zhuǎn)向電機35的轉(zhuǎn)矩信號和所述第二轉(zhuǎn)矩傳感器47輸出的右轉(zhuǎn)向電機45的轉(zhuǎn)矩信號并結(jié)合設(shè)定的工況數(shù)據(jù)集合和工作程序進行處理，將控制信號發(fā)送給左轉(zhuǎn)向電機35和右轉(zhuǎn)向電機45,由所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4進行轉(zhuǎn)向角度的調(diào)整；
3)當(dāng)所述電動轉(zhuǎn)向控制器6內(nèi)的微處理器61所米集的車速傳感器7的輸出信號大于某一速度設(shè)定值時，所述微處理器61控制阻尼回饋電動機5對方向柱2的轉(zhuǎn)向角度進行控制，防止高速時轉(zhuǎn)向角度過大引起的安全隱患。
[0031]在所述模式I)和模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器7的輸出信號低于某一車速設(shè)定值時(例如車速低于30碼)，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6通過所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的最大轉(zhuǎn)向傾角大于某一特定角度；當(dāng)所述車速傳感器7的輸出信號超過某一車速設(shè)定值時(例如車速高于60碼)，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6通過所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的最大轉(zhuǎn)向傾角不超過某一特定角度；也就是說，當(dāng)新能源汽車在低速運行時，電動轉(zhuǎn)向控制器6控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的最大轉(zhuǎn)向傾角大,方便車輛轉(zhuǎn)向進出庫；當(dāng)新能源汽車在高速運行時，電動轉(zhuǎn)向控制器6控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的最大轉(zhuǎn)向傾角符合正常值，使得車輛轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度快，增強操控性和安全性。
[0032]在所述模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器7的輸出信號超過某一車速設(shè)定值且所述第一位移傳感器36或者所述第二位移傳感器46的輸出信號超過某一位移設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6通過所述左轉(zhuǎn)向電機35和所述右轉(zhuǎn)向電機45控制所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4的轉(zhuǎn)向傾角的差值處于某一設(shè)定的范圍內(nèi)，也就是說，當(dāng)新能源汽車快速過彎時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器6將根據(jù)微處理器61中預(yù)先設(shè)定的程序自動調(diào)整所述左轉(zhuǎn)向輪3和所述右轉(zhuǎn)向輪4之間的轉(zhuǎn)向傾角的差值，增強車身的穩(wěn)定性和安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述電動轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)包括方向盤、與方向盤連接的方向柱、左轉(zhuǎn)向輪和右轉(zhuǎn)向輪，所述方向柱上連接有阻尼回饋電動機； 所述左轉(zhuǎn)向輪的中心部位固定設(shè)置有與所述左轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸同軸的左轉(zhuǎn)向節(jié)，所述左轉(zhuǎn)向節(jié)的下端固連有垂直于所述左轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸的第一拉桿，所述第一拉桿的一端固定連接在所述左轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端可轉(zhuǎn)動地連接左轉(zhuǎn)向連桿的外端，所述左轉(zhuǎn)向連桿的內(nèi)端通過第一機械擺臂與左轉(zhuǎn)向電機連接； 所述右轉(zhuǎn)向輪的中心部位固定設(shè)置有與所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸同軸的右轉(zhuǎn)向節(jié)，所述右轉(zhuǎn)向節(jié)的下端固連有垂直于所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動軸的第二拉桿，所述第二拉桿的一端固定連接在所述右轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端可轉(zhuǎn)動地連接右轉(zhuǎn)向連桿的外端，所述右轉(zhuǎn)向連桿的內(nèi)端通過第二機械擺臂與右轉(zhuǎn)向電機連接； 所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括電動轉(zhuǎn)向控制器、角度傳感器、位移傳感器以及轉(zhuǎn)矩傳感器，所述角度傳感器設(shè)置在所述方向柱上，所述位移傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向連桿上的第一位移傳感器和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向連桿上的第二位移傳感器，所述轉(zhuǎn)矩傳感器包括設(shè)置在所述左轉(zhuǎn)向電機上的第一轉(zhuǎn)矩傳感器和設(shè)置在所述右轉(zhuǎn)向電機上的第二轉(zhuǎn)矩傳感器，所述角度傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器、第一轉(zhuǎn)矩傳感器和第二轉(zhuǎn)矩傳感器的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器的信號輸入端相連接； 所述電動轉(zhuǎn)向控制器與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機以及所述阻尼回饋電動機分別連接并控制其轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述左轉(zhuǎn)向電機通過第一固定支架固定在車輛前橋左側(cè)的車架支架上，所述第一機械擺臂通過第一減速器連接在所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第一機械擺臂能在所述左轉(zhuǎn)向電機的驅(qū)動下繞所述左轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述右轉(zhuǎn)向電機通過第二固定支架固定在車輛前橋右側(cè)的車架支架上，所述第二機械擺臂通過第二減速器連接在所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸上，所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸與車輛的直行方向相同，所述第二機械擺臂能在所述右轉(zhuǎn)向電機的驅(qū)動下繞所述右轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動輸出軸在垂直于所述車輛直行方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在車輛車架上的車速傳感器，所述車速傳感器的信號輸出端與所述電動轉(zhuǎn)向控制器的信號輸入端相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動轉(zhuǎn)向控制器包括微處理器以及與微處理器相連的接入接口電路和電機驅(qū)動電路，所述角度傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器、第一轉(zhuǎn)矩傳感器、第二轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號輸出端通過接入接口電路與微處理器的輸入端相連接，所述微處理器的輸出端通過所述電機驅(qū)動電路分別連接所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機。
6.如權(quán)利要求5所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述電動轉(zhuǎn)向控制器包括故障檢測電路和故障顯示電路，故障檢測電路的輸出端和所述的微處理器相連，故障顯示電路的輸入端和微處理器相連。
7.如權(quán)利要求5所述的一種新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述電動轉(zhuǎn)向控制器包括過流保護電路、繼電器驅(qū)動電路和繼電器保護電路，所述的微處理器的電機驅(qū)動電路通過繼電器驅(qū)動電路和繼電器保護電路的輸入端相連，繼電器保護電路的輸出端分別與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機相連，所述過流保護電路的輸入端分別與所述左轉(zhuǎn)向電機、所述右轉(zhuǎn)向電機和所述阻尼回饋電動機相連，所述過流保護電路的輸出端接入所述微處理器。
8.一種新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于:所述方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-7中任一項所述的新能源汽車用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并包括以下控制模式: 1)在新能源汽車轉(zhuǎn)向時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器采集所述車速傳感器和所述角度傳感器的輸出信號，通過微處理器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的程序向所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機發(fā)出轉(zhuǎn)向信號，并由所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度； 2)在新能源汽車轉(zhuǎn)向過程中，所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器采集所述車速傳感器、所述角度傳感器、所述第一位移傳感器、所述第二位移傳感器、所述第一轉(zhuǎn)矩傳感器和所述第二轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號，并通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機分別控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪進行轉(zhuǎn)向角度的調(diào)整； 3)在新能源汽車行駛過程中，當(dāng) 所述電動轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)的微處理器所采集的車速傳感器的輸出信號大于某一速度設(shè)定值時，所述微處理器控制阻尼回饋電動機對方向柱的轉(zhuǎn)向角度進行控制。
9.如權(quán)利要求8所述的一種新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于:在所述模式I)和模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號超過某一車速設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角不超過某一特定角度；當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號低于某一車速設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向傾角大于某一特定角度。
10.如權(quán)利要求8所述的一種新能源汽車的電動轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于:在所述模式2)中，當(dāng)所述車速傳感器的輸出信號超過某一車速設(shè)定值且所述第一位移傳感器或者所述第二位移傳感器的輸出信號超過某一位移設(shè)定值時，所述電動轉(zhuǎn)向控制器通過所述左轉(zhuǎn)向電機和所述右轉(zhuǎn)向電機控制所述左轉(zhuǎn)向輪和所述右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向傾角的差值處于某一設(shè)定的范圍內(nèi)，從而增強過彎時車身的穩(wěn)定性。
【文檔編號】B62D5/04GK103496394SQ201310467318
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】樓建偉, 朱信忠, 于得水, 趙建民, 徐慧英, 俞承永 申請人:浙江達(dá)世元電動科技有限公司, 浙江師范大學(xué)