[发明专利]双转子电机线控转向系统及其失效防护装置和控制方法

权利要求书

1.一种双转子电机线控转向系统，其特征在于，包括：

转向轴；

同轴式双转子电机，其包括：

第一转子，其连接所述转向轴；

第二转子，其一端与所述第一转子同轴排列并可旋转的支撑在所述第一转子上；

同步轴套，其套设在所述第一转子和第二转子的接合处，能够沿着所述转子的轴向移动，当同步轴套处于第一位置时，所述第一转子和第二转子同步转动；当处于第二位置时，所述第一转子和第二转子相对独立转动；以及

转向器，其接收所述第二转子的另一端输出的转矩，用于执行转向动作；

ECU，其电联接同轴式双转子电机和同步轴套；

其中，第一模式，同步轴套在所述第二位置，第一转子转动并输出路感反馈阻力转矩，第二转子转动并输出转向转矩；

第二模式时，所述同轴式双转子电机故障，同步轴套在所述第一位置，转向轴施加的转矩通过同步转动的第一转子和第二转子驱动转向器进行转向；

第三模式时，所述第一转子或第二转子故障，同步轴套在所述第一位置，ECU控制同步转动的第一转子或第二转子输出助力转矩，助力转矩与转向轴施加的转矩相耦合从而驱动转向器进行转向。

2.如权利要求1所述的双转子电机线控转向系统，其特征在于，所述同步轴套为内齿圈，所述第一转子和第二转子的接合处分别开设与所述内齿圈啮合的外齿。

3.如权利要求2所述的双转子电机线控转向系统，其特征在于：

所述内齿圈上均布多个第一轴向通槽，所述第一轴向通槽的端面上开设第一梯形定位槽和第二梯形定位槽；

所述第一转子的外齿上均布与所述第一轴向通槽数量相同的第二轴向通槽，所述第二轴向通槽的端面上开设圆柱孔，所述圆柱孔的内端面上开设小圆柱孔，所述小圆柱孔内布设弹簧；以及

滑块，包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端伸入所述圆柱孔并抵靠在所述弹簧上，所述第二连接端伸出所述圆柱孔并能够沿第一轴向通槽移动至卡合第一梯形定位槽或第二梯形定位槽；

当同步轴套沿轴向位移至第二位置，第二连接端滑入所述第一梯形定位槽，弹簧恢复形变，滑块卡合在第一梯形定位槽和圆柱孔之间，同步轴套锁定；

当同步轴套沿轴向位移至第一位置，第二连接端滑入所述第二梯形定位槽，弹簧恢复形变，滑块卡合在第二梯形定位槽和圆柱孔之间，同步轴套锁定。

4.如权利要求3所述的双转子电机线控转向系统，其特征在于，所述滑块第二连接端为半球形，其滑入并卡合所述第一梯形定位槽或第二梯形定位槽，第一梯形定位槽和第二梯形定位槽的槽内倾斜角θ为：

其中，μ为滑块与梯形定位槽接触斜面的摩擦因数；F_弹max为弹簧压缩量最大时的弹簧力；F为电磁线圈通电时作用在单个滑块上的电磁力；F_弹min为弹簧压缩量最小时的弹簧力；a为惯性力因子；G为同步轴套所受重力。

5.如权利要求1-4中任一项所述的双转子电机线控转向系统，其特征在于，所述双转子电机还包括：

第一外壳，其内容纳空间用于布设所述第一转子；

第一定子励磁绕组，其固定在所述第一外壳的内表面上，用于通电时产生磁场；

第一转子永磁体，其固定在所述第一转子上并与所述第一定子励磁绕组的位置相对应，用于在磁场下驱动所述第一转子转动；

第二外壳，其一端固定连接所述第一外壳的一端，用于布设所述第二转子；

第二定子励磁绕组，其固定在所述第二外壳的内表面上，用于通电时产生磁场；

第二转子永磁体，其固定在所述第二转子上并与所述第二定子励磁绕组的位置相对应，用于在磁场下驱动所述第二转子转动。