[发明专利]一种力与位移耦合控制的电动推杆式转向系统及控制方法

权利要求书

1.一种力与位移耦合控制的电动推杆式转向系统，包括转向盘（1），转向输入轴（2），转矩传感器（3），ECU（4），传动机构（5），转向电机（6），输出轴（7），蜗杆曲柄指销式转向器（8），转向摇臂（12），转向节臂（13），转向梯形杆（14）；所述的转向盘（1）通过转向输入轴（2）与传动机构（5）的力矩输入端相连，转矩传感器（3）布置在转向输入轴（2）与传动机构（5）之间，ECU（4）与转矩传感器（3）相连，传动机构（5）连接转向电机（6）的力矩输出端通过输出轴（7）与蜗杆曲柄指销式转向器（8）相连，蜗杆曲柄指销式转向器（8）上的转向摇臂（12）控制转向节臂（13），制转向节臂（13）连接转向梯形杆（14）；其特征在于：还包括电动推杆（9），减速机构（10），助力电机（11）；所述的助力电机（11）与减速机构（10）连接带动，减速机构（10）推动电动推杆（9），助力电机（11）通过ECU（4）进行控制。

2.根据权利要求1所述的力与位移耦合控制的电动推杆式转向系统，其特征在于：所述的减速机构（10）包括推动电动推杆外套（101），第一斜齿轮（102），第二斜齿轮（103），螺杆（104），螺母（105），销（106）；所述的电动推杆外套（101）套置螺杆（104），螺杆（104）的一端布置第二斜齿轮（103），助力电机（11）的驱动轴上布置第一斜齿轮（102），第一斜齿轮（102）与第二斜齿轮（103）啮合，电动推杆（9）通过销（106）与螺母（105）固定，螺母（105）套置在螺杆（104）上其内为螺纹接结构。

3.利用权利要求1或2所述的力与位移耦合控制的电动推杆式转向系统的控制方法，其特征在于：步骤如下：

1）、车辆行驶过程中，ECU（4）根据车辆的行车速度（a）、侧向加速度（b）、横摆角速度（c）和转矩信号（e）为基础；

2）、当车辆转向时ECU（4）会根据上述信号发出理想控制电流（18），ECU（4）通过计算将理想控制电流（18）减去助力电机的反馈电流（26）得到实际控制电流（20）；

3）、ECU（4）将得到的实际控制电流（20）传输给助力电机控制器（16），助力电机控制器（16）在实际控制电流（20）的驱动下，控制助力电机两端的助力电机电压；

4）、助力电机电压驱动助力电机（11），助力电机（11）通过减速传动机构（10）推动电动推杆（9）；

5）、电动推杆（9）推动转向摇臂（12），经转向节臂（13）将力矩传递到转向梯形（14）实现助力功能。