[发明专利]一种融合主动转向、助力转向和直接横摆力矩控制功能的电动轮转向控制系统及其控制方法

摘要

本发明涉及一种融合主动转向、助力转向和直接横摆力矩控制功能的电动轮转向控制系统及其控制方法，涉及电动轮转向控制领域。解决了目前电动助力转向系统转动惯性大，而且现有电动轮汽车取消了差速器，轮胎磨损严重，导致电动轮汽车行驶稳定性降低的问题。该系统中，扭矩传感器设在转向盘及转向管柱与前轴转向器之间，转角电机通过减速机构与后轴转向器连接，ECU控制模块根据反馈的车速、转向盘力矩、转向盘转角、质心侧偏角和横摆角速度信息，经过分析处理后确定驾驶员的驾驶意图、理想转向手力和主动转向附加转角，进而控制前后电动轮实现主动转向、助力转向和直接横摆力矩控制功能。本发明适用于对电动轮进行转向控制。

主权项

一种融合主动转向、助力转向和直接横摆力矩控制功能的电动轮转向控制系统，其特征在于，它包括转向盘及转向管柱(1)、扭矩传感器(2)、前轴转向器(3)、转角电机(4)、减速机构(5)、后轴转向器(6)和ECU控制模块(7)，所述扭矩传感器(2)设在转向盘及转向管柱(1)与前轴转向器(3)之间，转角电机(4)通过减速机构(5)与后轴转向器(6)连接，ECU控制模块(7)接收扭矩传感器(2)和车载传感器设备发送的信息并根据转向盘转矩、转向盘转角、车速、质心侧偏角以及横摆角速度信息控制前后电动轮实现主动转向、助力转向和直接横摆力矩控制；ECU控制模块(7)通过转向盘转矩信号(8)和车载传感器设备所传递的车速信号(10)控制左前轮和右前轮的转矩差产生转向助力矩，进而实现助力转向功能；ECU控制模块(7)通过转向盘转角信号(9)和车载传感器设备所传递的车速信号(10)、横摆角速度信号(15)和质心侧偏角信号(16)控制转角电机产生后轮转角，进而实现主动转向功能；ECU控制模块(7)通过车载传感器设备所传递的横摆角速度信号(15)、转向盘转角信号(9)和车速信号(10)控制左后轮和右后轮产生横摆力矩，实现直接横摆力矩控制功能；所述ECU控制模块(7)包括：用于接收扭矩传感器(2)测得的转向盘转矩信号(8)和车速信号(10)，并生成左前轮修正力矩控制信号(17)和右前轮修正力矩控制信号(18)的助力转向控制模块(22)；用于接收扭矩传感器(2)测得的转向盘转角信号(9)和车速信号(10)，并生成变传动比控制所需的后轮转角信号(29)的变传动比控制模块(23)；用于接收转向盘转角信号(9)和变传动比控制所需的后轮转角信号(29)，并生成横摆角速度期望值(30)和质心侧偏角期望值(31)的参考模型建立模块(24)；用于接收横摆角速度信号(15)、质心侧偏角信号(16)、横摆角速度期望值(30)和质心侧偏角期望值(31)，并生成横摆角速度偏差值(32)和质心侧偏角偏差值(33)的比较模块(25)；用于接收横摆角速度偏差值(32)和质心侧偏角偏差值(33)，并生成横摆角速度跟踪控制所需的后轮转角信号(34)的横摆角速度跟踪控制模块(26)；用于接收变传动比控制所需的后轮转角信号(29)和横摆角速度跟踪控制所需的后轮转角信号(34)，经线性叠加后生成后轮转角控制信号(21)的叠加模块(27)；用于接收横摆角速度信号(15)、转向盘转角信号(9)和车速信号(10)，并生成左后轮修正力矩控制信号(19)和右后轮修正力矩控制信号(20)的直接横摆力矩控制模块(28)。