[发明专利]双电机电动助力转向系统及其助力转向方法

权利要求书

1.双电机电动助力转向系统，其特征在于，包括方向盘(1)、方向盘转矩转角传感器(2)、控制单元(3)、转矩耦合器(5)、转向器(6)、主助力电机(8)和辅助助力电机(9)、单向离合器总成(10)、减速器(11)、过载保护器(12)和常闭电磁离合器(13)；

方向盘转矩转角传感器(2)设置于方向盘(1)下方，用于实时采集方向盘(1)的转矩、转角信号；主助力电机(8)和辅助助力电机(9)通过单向离合器总成(10)连接；单向离合器总成(10)输出轴和方向盘(1)下方连接的转向轴通过转矩耦合器(5)并联，转矩耦合器(5)的输出端连接转向器(6)；

单向离合器总成(10)输出轴通过减速器(11)、过载保护器(12)和常闭电磁离合器(13)连接转矩耦合器(5)；方向盘转矩转角传感器(2)的输出端、主助力电机(8)的控制端、辅助助力电机(9)的控制端和常闭电磁离合器(13)的控制端连接控制单元(3)；

单向离合器总成包括主助力电机输入轴(101)、辅助助力电机输入轴(100)、输出轴(104)、第一单向离合器(F1)、第二单向离合器(F2)、第三单向离合器(F3)和第四单向离合器(F4)；第一单向离合器(F1)、第二单向离合器(F2)的内圈固定在辅助电机输入轴(100)上，第三单向离合器(F3)、第四单向离合器(F4)的内圈固定在主电机的输入轴(101)上；第一单向离合器(F1)与第三单向离合器(F3)通过外圈上的轮齿啮合，第二单向离合器(F2)和第四单向离合器(F4)通过外圈上的轮齿啮合，输出轴(104)上固定的第二齿轮(103)与主助力电机输入轴上的固定的第一齿轮(102)啮合。

2.根据权利要求1所述的双电机电动助力转向系统，其特征在于，第一单向离合器(F1)、第二单向离合器(F2)的安装方向相反；第三单向离合器(F3)、第四单向离合器(F4)的安装方向相反。

3.根据权利要求1所述的双电机电动助力转向系统，其特征在于，第一单向离合器(F1)、第四单向离合器(F4)内圈正转锁止；第二单向离合器(F2)、第三单向离合器(F3)内圈反转锁止。

4.根据权利要求1所述的双电机电动助力转向系统，其特征在于，过载保护器(12)包括上法兰盘(14)和下法兰盘(16)；上法兰盘(14)和下法兰盘(16)中开有若干对相对应的孔，并通过橡胶连接销(15)连接。

5.根据权利要求1所述的双电机电动助力转向系统，其特征在于，控制单元(3)根据车速、方向盘转矩、转角信号控制主助力电机(8)和辅助助力电机(9)的输出转矩；当所需助力转矩小于或等于主助力电机(8)能够输出的最大转矩时，控制单元(3)控制辅助助力电机(9)在低转速输出或者停机状态；当所需助力转矩大于主助力电机(8)能够输出的最大转矩时，控制单元(3)提高辅助助力电机(9)的转矩输出，通过单向离合器总成实现两助力电机的转矩耦合输出。

6.根据权利要求1所述的双电机电动助力转向系统，其特征在于，方向盘(1)通过下方依次连接的第一转向轴(7)和第二转向轴(4)连接转矩耦合器(5)。

7.一种双电机电动助力转向系统的助力转向方法，其特征在于，基于权利要求1至6中任一项所述的双电机电动助力转向系统，包括以下步骤：车速传感器采集的车速信号、方向盘转矩转角传感器(2)采集的转角信号输出至控制单元(3)，由控制单元(3)根据车速、方向盘转角信号计算出侧向加速度，并与控制单元(3)中存储的驾驶员平均所偏爱的转向力矩、侧向加速度和车速变化曲线进行比较，得出方向盘应当具有的转向力矩；然后，控制单元(3)将计算得出的方向盘应当具有的转向力矩与方向盘转矩转角传感器(2)测出的方向盘转矩进行比较，得出助力电机应当输出的转矩；控制单元(3)对助力电机应当输出转矩进行判断，若助力电机应当输出的转矩小于或等于主助力电机(8)所能提供的最大转矩，控制单元(3)控制辅助助力电机(9)处于低转矩、低转速或停机状态，通过控制单元(3)控制主助力电机(8)的输出转矩完成转向助力；若助力电机应当输出的转矩大于主助力电机(8)所能提供的最大转矩，控制单元(3)提高辅助助力电机(9)的输出转矩和输出转速，由控制单元(3)控制主助力电机(8)和辅助助力电机(9)共同输出转矩完成转向助力。