[发明专利]一种电动汽车四轮转向系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车零部件和控制系统领域，具体的说，是涉及一种电动汽车四轮转向系统及控制方法。

背景技术

传统的汽车转向系统是前轮转向，后轮不参与转向；电动汽车大部分也沿用了这样的一种转向系统。这样的转向系统导致汽车在转弯时转弯半径较大，转向不灵活，尤其在空间狭小的闹市区或者停车场，车辆的转向受到比较大的限制。

为了克服前轮转向系统的不足，电动汽车零部件领域出现了一种四轮转向系统。

申请号为200510071886.X的专利文件公开了一种电动车辆四轮转向装置，其技术方案中包括前轮转向装置、电子控制单元、后轮转向装置，确认为最接近的现有技术；但该方案未设置速度传感器，不能根据速度不同采用不同的应对，在车速较快的情况下转向时依然采取灵活性较大的同步转向方式，导致转弯时危险性较大；

因此，设计一种新的电动汽车四轮转向系统，使得四轮转向系统在满足现有技术的功能之外，还能够根据速度不同采用更适合的转向模式以提高转弯时的安全性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

为了与所述新的电动汽车四轮转向系统配合，实现根据速度自动选择控制模式的设计目的，本领域技术人员还需要提出一种新的电动汽车四轮转向系统控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：设计一种新的电动汽车四轮转向系统，使得转向系统在转弯时前后轮转向系统均受控制转动之外，还能够根据速度不同，采用不同应对模式；还需要设计一种新的电动汽车四轮转向系统控制方法，以实现根据速度自动选择控制模式的功能。

为解决前述技术问题，本发明提出的技术方案如下：

一种电动汽车四轮转向系统，包括前轮转向系统和后轮转向系统，其特征在于：

其中，所述前轮转向系统包括方向盘、角度传感器、整车控制器、电动助力转向泵、前轮转向机构；

所述后轮转向系统包括方向盘、角度传感器、车速传感器、整车控制器、后轮转向控制器、后轮转向电机、位置传感器、后轮转向机构；

所述方向盘通过传动轴连接并带动前轮转向机构，所述角度传感器设置于方向盘上，通过CAN总线连接整车控制器并传递测量到的转向角度信号；所述车速传感器设置于车轮上，通过CAN总线连接整车控制器并传递测量到的速度信号；所述整车控制器通过CAN总线分别连接电动助力转向泵、后轮转向控制器并传递信号；所述电动助力转向泵连接前轮转向机构并在前轮转向机构动作时提供助力；所述后轮转向控制器与后轮转向电机电连接，后轮转向控制器能根据接收的角度信号、速度信号和预设的公式计算出需要的控制信号，并通过连接的电路将控制信号发送给后轮转向电机；所述后轮转向电机机械连接后轮转向机构，根据接收到的控制信号进行动作并带动后轮转向机构；所述位置传感器设置于后轮转向电机内部，连接后轮转向控制器并传递测量到的后轮转向电机转动的位置量信号。

优选的，所述车速传感器为磁电式车速传感器，所述位置传感器为光电式位置传感器。

一种电动汽车四轮转向系统的控制方法，包括如下步骤：

1.前轮转向系统控制方法：

步骤101：方向盘转动，带动前轮转向机构动作，同时角度传感器测得转向盘向角度并通过CAN总线传递给整车控制器；

步骤102：整车控制器根据获得的转向角度信息进行计算，得出电动助力转向泵所需的动作量，并通过CAN总线向电动助力转向泵发送相应的控制信号；

步骤103：电动助力转向泵得到转向控制信号，开始工作，给前轮转向机构的转向动作提供助力；

2. 后轮转向系统控制方法：

步骤201：整车控制器将角度传感器发来的角度信号和车速传感器发来的车速信号通过CAN总线传递给后轮转向控制器；

步骤202：后轮转向控制器对车速信号进行判断；当车速大于20km/h时，执行步骤203；当车速小于等于20km/h时，执行步骤204；

步骤203：后轮转向控制器不给后轮转向电机供电，后轮转向电机不工作，后轮不转向，只有前轮跟随方向盘的转动而转动，如附图4所示；随后执行步骤209；

步骤204：后轮转向控制器将角度信号减去计算确定的偏差值，得到后轮的目标转向角度；所述偏差值由前后轮位置和前轮转向角度根据算法得出；

步骤205：位置传感器将后轮转向电机转动的位置量反馈给后轮转向控制器，后轮转向控制器计算出后轮实际转向角度；