[发明专利]一种双电机线控复合转向系统及其控制方法

权利要求书

1.一种双电机线控复合转向系统，其特征在于，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；

所述方向盘连接转向管柱总成，转向管柱总成包括：转向管柱、扭杆、转矩传感器、转角传感器；方向盘输入的作用力经过转向管柱作用于扭杆上，转向管柱上分别固定安装转矩传感器、转角传感器；

所述路感总成包括：路感电机、第三转速传感器及蜗轮蜗杆；路感电机输出端通过第三转速传感器与涡轮蜗杆的涡轮端连接，蜗轮蜗杆的蜗杆端作用在转向管柱上；路感电机输出的作用力依次经过蜗轮蜗杆、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、第二电机模块、转向横拉杆、转向梯形、转向车轮；

第一电机模块包括：第一助力电机、单向离合器、滚珠丝杆、第一转速传感器；

第一助力电机输出端依次通过第一转速传感器、单向离合器连接滚珠丝杆的螺母端；滚珠丝杆的丝杆端将转向横拉杆打断，丝杆两端与转向横拉杆被打断的两个端口轴向固定连接；单向离合器接合时，第一助力电机输出的旋转运动经滚珠丝杆转换为转向横拉杆的位移运动；

第二电机模块包括：油箱，液压泵、第二助力电机、电磁换向阀、液压缸、活塞、活塞杆、位移传感器、第二转速传感器；

活塞杆位于液压缸内，活塞杆上固定安装活塞，活塞杠将转向横拉杆打断，活塞杆两端与转向横拉杆被打断的两端口固定连接；位移传感器安装在活塞杆上，第二转速传感器安装在第二助力电机输出端；液压油在第二助力电机作用下，依次从油箱、液压泵、电磁换向阀流经液压缸内的活塞两侧，活塞两侧的压力差产生轴向作用力，经活塞、活塞杆传递至转向横拉杆，转换为转向横拉杆的位移运动；

所述转向控制单元包括：控制器、车辆状态单元；控制器与上述各传感器电气连接，获取转向管柱上的转矩、转角信号，路感电机、第一及第二助力电机的转速信号，转向横拉杆位移信号；车辆状态单元为控制器提供车辆当前状态下的车速信号、横摆角速度信号、侧向加速度信号。

2.根据权利要求1述的双电机线控复合转向系统，其特征在于，所述转向横拉杆与活塞杆、滚珠丝杆固定连接为一个整体，活塞杆和滚珠丝杆的位移在转向横拉杆上进行叠加，转向横拉杆两端分别通过转向梯形连接转向车轮，实现将转向横拉杆的位移运动转化为转向车轮的转向角，完成车辆转向动作。

3.根据权利要求1述的双电机线控复合转向系统，其特征在于，所述控制器包括信号处理单元、转向决策单元、转向数据库、诊断单元、故障报警单元、电机驱动单元和电磁换向阀驱动单元；信号处理单元与上述各传感器电气连接，获取各传感器实时采集的信号，同时信号处理单元与上述车辆状态单元电气连接，获取车辆的其他状态信号；转向决策单元分别通过车载通讯线路接收信号处理单元、转向数据库和诊断单元的输入信号，经过计算通过车载通讯线路分别输出路感电机、第一助力电机及第二助力电机、电磁换向阀的控制信号，完成转向动作的控制过程。

4.一种双电机线控复合转向系统的自适应控制方法，其特征在于，基于上述权利要求3所述的系统，包括以下步骤：

1)车辆启动，诊断单元检测系统各部分初始状态，若存在异常状态则通过转向决策单元触发故障报警单元，提醒驾驶员故障信息；若系统各部分状态正常，则无任何提示；

2)信号处理单元实时接收各传感器发送的信号和车辆其他状态单元发送的信号，通过计算得到当前车辆状态信号，并传输给转向决策单元；

3)转向决策单元根据转向数据库中存储的各个车辆状态下期望的车辆前轮转角和期望的驾驶路感对上述当前车辆状态信号进行转向决策计算，得到下一时刻期望的车辆前轮转角，并计算出下一时刻期望的车辆前轮转角对应的转向横拉杆位移和电磁换向阀工作位置；转向决策单元同时还得到下一时刻期望的驾驶路感，并计算出下一时刻期望的驾驶路感对应的转向管柱力矩；

4)电磁换向阀驱动单元根据转向决策单元的输出指令，控制电磁换向阀所处的工作位置；同时电机驱动单元根据转向决策单元的输出指令，分别计算路感电机、第一助力电机、第二助力电机所需要电流大小并驱动所述三个电机工作。