[发明专利]轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统

说明书

技术领域

本发明涉及轮毂电机独立驱动的电动汽车电机转向控制领域，特别涉及一种轮毂电机独立驱动电动车辆线控转向。 

背景技术

轮毂电机独立驱动电动车辆具有配置灵活，动力输出平稳等特点，并且结合线控转向能够利用轮毂电机的转矩形成的转向转矩实现自由转向。现有的线控转向一般借鉴现代汽车的转向系统的设计方法，采用光电式或者编码式的转向识别方式。但是由于传统的转向系统都是基于转向轮的主销外倾角和主销前倾角等形成的回正力矩实现放线盘的转向路感以及转向盘的回正，在线控转向中已经无法使用路面回馈。另外由于转向盘在转向过程中存在多圈转向的问题，现在传统的转向盘转角识别系统无法准确识别转向盘的绝对位置，从而为轮毂电机独立驱动电动车辆线控转向带来一系统问题。 

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是提供一种采用线控转向的机构和定位测量方法，能够实现轮毂电机独立驱动电动汽车线控转向的自动回正功能，同时能够准确测试线控转向过程中方向盘的转角位置。 

本发明的一方面提供轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，该系统包括：回正弹簧，该回正弹簧固定在方向盘转轴上，用于提供方向盘的转动手感和回正转矩；拉力测试弹簧，该拉力测试弹簧一端连接所述回正弹簧，一端连接车体固定点；高频感应线圈，该高频感应线圈通过高频开关功率器件，将整车的12VDC或者24VDC斩波为15kHz高频电流，以在所述高频感应线圈中形成强耦合磁场；感应磁棒，该感应磁 棒与所述拉力测试弹簧相连接，并在所述高频感应线圈中运动，从而改变测试的磁感应强度；信号采集回路，该信号采集回路采集所述高频感应线圈的输出信号，并将该信号发送到整车控制系统；以及导向机构，该导向机构用来约束所述回正弹簧和所述拉力测试弹簧的运动轨迹。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，在方向盘处于中间位置时，所述回正弹簧的形变量为零，此时所述回正弹簧不会对方向盘起作用；当方向盘转动时，所述回正弹簧将被压缩或者拉伸，从而产生回正力矩，使得驾驶员产生转向的路感；并且在车辆停驶时，所述回正弹簧提供的回正力矩能够保证车辆下次启动时不存在转向信号，确保行车安全。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，所述回正弹簧与所述拉力测试弹簧的连接部分和所述拉力测试弹簧一起被限定在所述导向结构中，确保信号的正确辨识。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，能够根据需求，调节所述拉力测试弹簧的刚度，以得到适合的复合回正转矩。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，所述系统还包括高频斩波电路，该高频斩波电路将车载12VDC或者24VDC斩波成为15kHz高频电压，并将该15kHz高频电压提供给所述高频感应线圈。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，所述高频感应线圈将15kHz高频电压感应为高频磁场，形成振荡磁路；所述高频感应还具有直流电压输出回路，所述直流电压输出回路根据所述高频感应线圈内的磁阻大小输出0～5VDC信号。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，所述信号采集回路能够将所述高频感应线圈的直流电压信号进行数据采集并发送到整车控制系统中。 

本发明所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，所述导向机 构约束所述回正弹簧、所述拉力测试弹簧和所述感应磁棒，使得它们能够按照约定的平直路径运动。 

本发明的另一方面提供轮毂电机驱动车辆的方向盘定位测量方法，其采用以上所述的轮毂电机驱动车辆的方向盘回正系统，并且所述感应磁棒的位移x与所述高频感应线圈的直流输出电压V之间的关系为： 

V=kx 

通过所述信号处理回路测量所述直流输出电压V，可以计算所述位移x的数值，从而获知方向盘的转角角度，实现可控的转向。