[发明专利]一种基于同步器的双电机电动助力转向系统及其方法有效

专利信息
申请号: 201910222610.9 申请日: 2019-03-22
公开(公告)号: CN109911006B 公开(公告)日: 2021-02-26
发明(设计)人: 李耀华;何杰;南友飞;冯乾隆;张洋森 申请(专利权)人: 长安大学
主分类号: B62D5/04 分类号: B62D5/04;B62D5/02;B62D6/00;B62D101/00;B62D103/00;B62D119/00;B62D137/00
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 高博
地址: 710064 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 同步器 电机 电动 助力 转向 系统 及其 方法
【权利要求书】:

1.一种基于同步器的双电机电动助力转向系统的转向控制方法,其特征在于,基于同步器的双电机电动助力转向系统包括转向盘(1)、转矩耦合器(5)、转向器(7)、双电机和控制器(8),双电机通过轴-固定齿轮单元耦合转矩后通过行星齿轮单元行星架(14)的输出轴与转矩耦合器(5)连接,转向盘(1)依次经第一转向轴(2)和第二转向轴(4)与转矩耦合器(5)连接,转矩耦合器(5)经第三转向轴(6)与转向器(7)连接,第一转向轴(2)上安装有与控制器(8)连接的转向盘转矩转角传感器(3),转向盘(1)通过转矩耦合器(5)与行星架(14)的输出轴并联连接,行星架(14)的输出轴经减速机构(20)与转矩耦合器(5)连接,减速机构(20)与转矩耦合器(5)之间设置有电磁离合器(21),电磁离合器(21)的控制端与控制器(8)连接,转矩耦合器(5)将转矩输出至转向器(7),双电机的控制端分别与控制器(8)连接,控制器(8)根据车速信号和转向盘转矩信号控制双电机输出转矩实现助力转向;

行星齿轮单元包括设置在齿圈(13)中心的太阳轮(11)、行星轮(12)和行星架(14),行星轮(12)啮合在太阳轮(11)与齿圈(13)之间,行星架(14)设置在行星轮(12)上,行星架(14)通过行星轮(12)、太阳轮(11)、齿圈(13)与双电机连接,双电机包括主电机(9)和辅助电机(15),主电机(9)为空心轴电机,与太阳轮(11)连接,太阳轮(11)经行星轮(12)与行星架(14)的输出轴连接;辅助电机(15)通过辅助电机齿轮(16)与同步器结合套(18)连接,经同步器结合套(18)与太阳轮(11)或齿圈(13)连接,齿圈(13)通过行星轮(12)与行星架(14)的输出轴连接,同步器结合套(18)经转速耦合齿轮(17)与齿圈(13)连接,或经转矩耦合齿轮(19)与主电机齿轮(10)连接,转矩耦合齿轮(19)上安装有第一制动器(22),齿圈(13)上安装有第二制动器(23),太阳轮(11)和主电机齿轮(10)均与主电机(9)的输出轴连接,包括以下步骤:

S1、采集车速信号、侧向加速度信号和转角信号并发送给控制器,确定转向盘具有的转向力矩,车速传感器采集的车速信号、加速度传感器测得的侧向加速度信号和转向盘转矩转角传感器采集的转角信号输出至控制器,并与控制器中存储的驾驶员平均偏好的转向力矩随侧向加速度和车速变化的特性曲线进行比对,得出转向盘具有的转向力矩;

S2、控制器将步骤S1结果与转向盘转矩转角传感器采集的转向盘转矩进行运算,得出助力电机的输出转矩;

S3、控制器对助力电机输出的转矩进行判断;

如果助力电机应当输出的转矩小于或等于主电机的最大输出转矩,控制器关闭辅助电机,同步器结合套处于中间位置,控制器控制主电机的输出转矩,完成转向助力;

如果助力电机应当输出的转矩大于主电机的最大输出转矩,控制器开启辅助电机,同步器结合套处于左端,主电机、辅助电机的转矩通过转矩耦合齿轮实现耦合并由行星架输出,完成转向助力。

2.根据权利要求1所述的基于同步器的双电机电动助力转向系统的转向控制方法,其特征在于,步骤S3中,当主电机故障时,控制器关闭主电机,并开启辅助电机,同步器结合套处于右端,第一制动器结合,第二制动器分离,控制器控制辅助电机单独输出助力转矩;当助力转向系统出现故障时,控制器控制断开电磁离合器,防止发生自动转向。

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