[实用新型]一种电动汽车四轮线控独立转向架构

说明书

本实用新型公开了一种电动汽车四轮线控独立转向架构，包括依次连接的转向盘总成、ECU单元和转向执行总成三部分组成，以CAN总线协议实现整车网络通信，转向盘总成包括转向盘，转向盘的轮毂内设有花键，轮毂通过花键与转向轴一端相同规格的花键嵌入固定，转向盘转动同步带动转向轴转动相同角度，转向轴上固定有转向盘转角传感器，转向盘转角传感器通过转接件固定在转向轴上，转向轴底部还设置有路感电机，路感电机转动进而带动转向轴转动将路感力矩传递给转向盘，转向盘转角传感器和路感电机均与ECU单元连接，本实用新型解决了现有技术中存在的线控转向中车轮间转向执行机构机械耦合不具备独立转向功能、转向轮动态响应能力较差的问题。

技术领域

本实用新型属于新能源电动汽车转向技术领域，具体涉及一种电动汽车四轮线控独立转向架构。

背景技术

电动汽车以电为动力能源，具有零排放、能量传递效率高等优点，其关键技术不断突破，正挑战着传统内燃机汽车的市场地位。分布式驱动及独立线控转向使得整车底盘空间利用效率和传动效率得到提高，为汽车的电动化、智能化、轻量化发展提供更广阔的空间。

线控转向取消了传统转向系统复杂机械结构，各部分通过信号传输线连接，由转向盘总成、转向执行总成和中央控制器(Electronic Control Unit，ECU)三个主要部分等组成。目前针对线控转向架构大都采用单台转向电机通过齿轮、齿条控制同轴相连车轮进行转向，此设计结构较简单且转向轮同步工作，但轮间依靠机械传动，执行速度较迟缓，无法实现大角度独立转向且不符合线控转向发展趋势。或直接将转向执行总成集成于各转向轮内，可实现独立转向，增强驾驶机动性，但大大增加了汽车簧下质量，动态响应能力变差，不利于车辆稳定性行驶。

线控转向完全摆脱了传统转向系各种制约，可采用多种控制策略和优化算法，使转角输入指令更合理精确，提升电动汽车操控稳定性，优化驾驶员路感，使驾驶过程人性化、智能化。变角传动比控制是线控转向最大特点之一，可以提升低速转向机动性和中高速转向时的操纵稳定性，实现低速转向更轻便灵敏，高速转向更稳重安全，防止转向过度。分布式驱动电动汽车前轮转角采用变角传动比控制，其控制方法包括：①参数拟合法，对驶状态参数拟合，建立车辆状态信息与角传动比的非线性函数关系。②以车辆行驶状态参数为控制变量智能控制法，如模糊控制、神经网络控制等。相较于第一种方法，该类方法无需建立很精确的模型，鲁棒性和动态响应特性更好。但控制复杂。③基于转向增益不变确定角传动比，该方法减少了汽车非线性特性对驾驶员的影响，提高了汽车操纵性和舒适性，设计较为简单实用。常用方法有：基于横摆角速度增益不变、基于侧向加速度增益不变。定横摆角速度增益确定的角传动比在高速会存在下降趋势，不满足在高速时转向盘灵敏度应适当降低的设计要求。定侧向加速度增益确定的角传动比会随车速一直增加且趋势较快，不能达到稳定状态。基于转向增益不变确定变角传动比，是一种稳态控制策略。但车辆在实际的行驶过程中工况复杂，以及路况、车况影响，使得转向盘的转角和汽车行驶状态之间不能够同步。主动转向控制根据车辆实时状态，确保操纵稳定性，主动对转向盘转角输入信号增大或减小，进行动态校正，是提高“人—车—路”闭环系统主动安全性的重要手段。目前常用方法采用单一车辆状态参数进行反馈，对车辆行驶状态描述不足，且在主动转向控制器的设计方面，都避开传统PID控制，采用自适应PID控制、模糊PI控制、滑模控制等现代智能控制。控制器设计十分复杂，且不符合车辆行驶过程安全可靠设计标准。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车四轮线控独立转向架构，解决了现有技术中存在的线控转向中车轮间转向执行机构机械耦合不具备独立转向功能、转向轮动态响应能力较差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种电动汽车四轮线控独立转向架构，包括依次连接的转向盘总成、ECU单元和转向执行总成三部分组成。

本实用新型的特点还在于，