[发明专利]一种线控独立转向系统及其方法

说明书

本发明提供一种线控独立转向系统及其方法，包括检测机构、执行机构和控制单元。所述执行机构包括转向电机、车轮转向机构、供油系统和液压缸；在车辆正常行驶的情况下，利用左、右转向电机分别驱动左、右齿条进行独立转向协调控制；在左、右转向电机其中一个发生故障时，先通过电磁阀的闭合让左、右齿条结合为一体，采用另一个电机驱动齿轮齿条，保证车辆的正常转向，待车辆接近转向终了时，利用冗余备份的液压系统进行故障转向车轮的微调，以保证车辆正常的直线行驶以及转向行驶；本发明既能实现正常线控转向时左、右车轮单独转向灵活的协调控制，增加汽车的操纵稳定性，又能保证转向系统故障时，车辆能够正常的直线行驶以及转向行驶。

技术领域

本发明属于车辆转向系统领域，具体涉及一种线控独立转向系统及其方法。

背景技术

转向系统是汽车底盘的重要组成部分，也是人与汽车进行交互的窗口。目前由于智能车的发展，线控转向技术将应用于未来的转向系统中，为了实现智能车更加灵活多变的控制，采用左右转向车轮的独立控制更能满足未来汽车的需要。但线控前轮独立转向控制复杂度较高，且难以实现冗余备份，因此限制其发展。

现有技术中的一些具有容错功能的转向执行系统结构和控制都很复杂，难以做到精准转向，也有一些转向执行系统在故障发生时转向的调整影响正常转向，且时间较长，难以保证故障时汽车的转向安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有容错功能的线控独立转向系统及其方法，当一个转向电机发生故障时能在最短的时间内把独立转向变成整体转向，恢复转向功能，当左侧车轮与右侧车轮有角度偏差的时候，把故障一侧的车轮的方向和角度进行微调，保证汽车能够正常直线行驶以及转向行驶。

本发明还提供一种具有上述线控独立转向系统的车辆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种线控独立转向系统，包括

检测机构，所述检测机构用于检测方向盘转角信号、转向电机的电流/转矩信号、车速信号和前轮转角信号；

执行机构，所述执行机构包括转向电机、车轮转向机构、供油系统、液压缸，转向电机通过车轮转向机构与前轮连接，车轮转向机构与液压缸的活塞杆连接，液压缸的缸体底部相连接，所述供油系统与液压缸内的活塞两侧腔体连接，且供油系统与液压缸连接的管路上均设有双向电磁阀；

和控制单元，所述控制单元分别与检测机构、转向电机、供油系统和双向电磁阀连接。

上述方案中，所述供油系统包括液压油箱和液压泵；

所述液压油箱分别通过管路与液压缸内的活塞两侧腔体连接；

所述液压泵的一端与液压油箱连接，另一端通过电磁换向阀分别与液压油箱与液压缸之间连接的管道相连。

进一步的，所述电磁换向阀的一端与液压泵连接，另一端与四个通道连接；

通道一与第一双向电磁阀所在的管路一相连，管路一连接左液压缸的左侧腔体与液压油箱；

通道二与第二双向电磁阀所在的管路二相连，管路二连接左液压缸的右侧腔体与液压油箱；

通道三与第三双向电磁阀所在的管路三相连，管路三连接右液压缸的左侧腔体与液压油箱；

通道四与第四双向电磁阀所在的管路四相连，管路四连接右液压缸的右侧腔体与液压油箱。

上述方案中，所述车轮转向机构为齿轮齿条转向器，包括齿轮和齿条；

所述转向电机通过减速机构与齿轮连接，齿轮与齿条连接；

齿条内侧与液压缸中的活塞杆连接，齿条外侧通过转向横拉杆、转向节臂和转向节与前轮连接。