[发明专利]双电机电动助力转向系统及其助力转向方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及助力转向技术领域，特别涉及一种电动助力转向系统及其助力转向方法。

【背景技术】

现有电动助力转向系统安全性、可靠性高，转向特性曲线较理想。同时，由于采用直流电机，不需发动机提供高压油，整车燃油经济性好。但是受汽车用电池供电电压，安装尺寸等方面的限制，电动助力转向输出转矩较小，无法满足商用车辆转向助力的要求，目前应用领域仍限于乘用车或轻型商用车。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种双电机电动助力转向系统及其助力转向方法，以解决电动助力转向输出转矩过小，无法满足在商用车上应用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

双电机电动助力转向系统，包括方向盘、方向盘转矩转角传感器、控制单元、转矩耦合器、转向器、主助力电机和辅助助力电机、单向离合器总成、常闭电磁离合器；方向盘转矩转角传感器设置于方向盘下方，用于实时采集方向盘的转矩、转角信号；主助力电机和辅助助力电机通过单向离合器总成连接；单向离合器总成输出轴和方向盘下方连接的转向轴通过转矩耦合器并联，转矩耦合器的输出端连接转向器；单向离合器总成输出轴通过常闭电磁离合器连接转矩耦合器；方向盘转矩转角传感器的输出端、主助力电机的控制端、辅助助力电机的控制端和常闭电磁离合器的控制端连接控制单元。

优选的，单向离合器总成包括主助力电机输入轴、辅助助力电机输入轴、输出轴、第一单向离合器、第二单向离合器、第三单向离合器和第四单向离合器；第一单向离合器、第二单向离合器的内圈固定在辅助电机输入轴上，第三单向离合器、第四单向离合器的内圈固定在主电机的输入轴上；第一单向离合器与第三单向离合器通过外圈上的轮齿啮合，第二单向离合器和第四单向离合器通过外圈上的轮齿啮合，输出轴上固定的第二齿轮与主助力电机输入轴上的固定的第一齿轮啮合。

优选的，第一单向离合器、第二单向离合器的安装方向相反；第三单向离合器、第四单向离合器的安装方向相反。

优选的，第一单向离合器、第四单向离合器内圈正转锁止；第二单向离合器、第三单向离合器内圈反转锁止。

优选的，单向离合器总成的输出端连接有减速器。

优选的，减速器输出端连接过载保护器；过载保护器的输出端连接电磁离合器的一端；常闭电磁离合器的另一端连接转矩耦合器。

优选的，过载保护器包括上法兰盘和下法兰盘；上法兰盘和下法兰盘中开有若干对相对应的孔，并通过橡胶连接销连接。

优选的，控制单元根据车速、方向盘转矩、转角信号控制主助力电机和辅助助力电机的输出转矩；当所需助力转矩小于或等于主助力电机能够输出的最大转矩时，控制单元控制辅助助力电机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能够输出的最大转矩时，控制单元提高辅助助力电机的转矩输出，通过单向离合器总成实现两助力电机的转矩耦合输出。

优选的，方向盘通过下方依次连接的第一转向轴和第二转向轴连接转矩耦合器。

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，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采集的转角信号输出至控制单元，由控制单元根据车速、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所能提供的最大转矩，控制单元控制辅助助力电机处于低转矩、低转速或停机状态，通过控制单元控制主助力电机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所能提供的最大转矩，控制单元提高辅助助力电机的输出转矩和输出转速，由控制单元控制主助力电机和辅助助力电机共同输出转矩完成转向助力。