[发明专利]一种基于双绕组电机的双电机线控转向系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于双绕组电机的双电机线控转向系统及其控制方法，系统包括：方向盘、转向管柱总成、路感总成、双电机转向执行装置、转向控制单元、电磁离合器；本发明融合了双绕组电机的功能，双绕组电机两套绕组同时工作的工作模式，相比于单绕组电机能输出更大的转矩，相比于双绕组电动液压助力转向系统，具备更快的响应速度和更低的能耗。

技术领域

本发明属于汽车转向系统技术领域，具体指代一种基于双绕组电机的双电机线控转向系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车智能化程度越来越高，汽车上的各个执行模块都趋于线控化。其中线控转向系统能够提高汽车安全性能，改善驾驶特性，增强操纵性，为驾驶员提供更为真实的路感，成为当前人们研究的热点。

现有线控转向系统中，中国专利申请号为CN201711344340.6中公开了一种两个电机通过行星齿轮机构带动转向器齿条移动，进而带动转向横拉杆移动完成转向动作的转向系统；中国专利申请号为CN201711346835.2中公开了一种将一个电机布置在下转向管柱上，另外两个电机布置在转向横拉杆上，并且根据转向所需力矩的大小来决定工作电机的个数的多电机线控转向系统；但是由于安装空间和成本的限制，线控转向系统的电机往往功率较小，上述双电机线控转向系统存在提供的转向力矩较小的问题，而多电机线控转向系统又存在安装空间大和成本较高的问题。

针对上述问题，中国专利申请号为CN201510946353.5中公开了一种利用双绕组电机带动油泵提供液压助力带动下转向管柱旋转，进而通过转向器带动转向横拉杆运动完成转向动作的双绕组电机电动液压助力转向系统，能够提供较大的转向力矩，但是液压助力又存在能耗较大和响应速度不如电动转向等问题。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于双绕组电机的双电机线控转向系统及其控制方法，以解决现有技术中难以实现转向系统较大的转向力矩和较快的响应速度的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于双绕组电机的双电机线控转向系统，包括：方向盘、转向管柱总成、路感总成、双电机转向执行装置、转向控制单元、电磁离合器；其中，

所述方向盘连接转向管柱总成，转向管柱总成包括：第一转向管柱、第一转矩传感器、转角传感器；方向盘输入的作用力经过第一转向管柱作用于路感总成上，第一转向管柱上分别固定安装第一转矩传感器、转角传感器；

所述路感总成包括：路感电机、第二转矩传感器、第一蜗轮蜗杆；路感电机输出端经过第二转矩传感器与第一蜗轮蜗杆的蜗轮端连接，第一蜗轮蜗杆的蜗杆端固定在第一转向管柱上；路感电机输出的反馈力矩依次经过第一蜗轮蜗杆、第一转向管柱，传递至方向盘；

所述双电机转向执行装置包括：第一电机模块、双绕组电机模块、转向横拉杆、转向梯形、转向车轮；

第一电机模块包括：第一电机、第三转矩传感器、单向离合器、第二蜗轮蜗杆、第二转向管柱、滚珠丝杆、位移传感器；位移传感器安装在滚珠丝杆上，第一电机的输出端依次通过第三转矩传感器、单向离合器、第二蜗轮蜗杆、第二转向管柱连接到滚珠丝杆的螺母；滚珠丝杆的丝杆端将转向横拉杆打断，滚珠丝杆两端与转向横拉杆被打断的两个端口轴向固定连接；第一电机输出的旋转运动经单向离合器、第二蜗轮蜗杆转换为第二转向管柱的旋转运动，第二转向管柱的旋转运动又经过滚珠丝杆转换为转向横拉杆的位移运动；

双绕组电机模块包括：继电器控制单元、双绕组电机、第一电流传感器、第二电流传感、减速机构；

继电器控制单元包括：继电器控制器及继电器；继电器控制器的输入端连接转向控制单元，继电器控制器的输出端连接继电器；

双绕组电机包括：定子铁芯、转子组件、机座、第一套绕组、第二套绕组、双绕组电机输出轴；