[发明专利]一种线控主动四轮转向控制装置及其控制方法与控制模式

权利要求书

1.一种线控主动四轮转向控制装置，其特征在于包括：前轮转向模块、后轮转向模块、整车控制器(15)；前轮转向模块、后轮转向模块及整车控制器（15）通过CAN总线(14)连接；

所述前轮转向模块包括：方向盘(9)、第一转向管柱(8)、前转向轴离合器(5)、路感电机(6)、前轮转矩转角传感器(7)、前轮转向电机(3)、前转向电机离合器(2)、前轮转向执行机构、前齿轮齿条转向器(1)、前轮转向控制器(13)；方向盘(9)与第一转向管柱(8)固定连接，前转向轴离合器(5)与第一转向管柱(8)、第二转向管柱(4)连接，用以实现电动助力转向与线控转向模式的切换，路感电机(6)与第一转向管柱(8)连接，前轮转矩转角传感器(7)安装于第一转向管柱(8)上，前轮转向电机(3)与前轮转向执行机构连接；

所述后轮转向模块包括：后轮转矩转角传感器(10)、后轮转向电机(11)、后轮随动转向机构、后齿轮齿条转向器(12)、后轮转向控制器(16)；后轮转向电机(11)与后轮随动转向机构连接，后轮转角转矩检测转置与后轮转向电机(11)连接；

所述后轮随动转向机构包括：后轮转向横拉杆(19)、后轮转向摇臂(18)、转向节(17)；后轮转向横拉杆（19）与后轮转向摇臂（18）连接，后轮转向摇臂（18）与转向节连接。

2.根据权利要求1所述的一种线控主动四轮转向控制装置的控制方法，其特征在于包括以下过程：

当车辆低速行驶或原地转动方向盘(9)时：根据转向要求，后轮与前轮的转向为反向，即前轮向左转后轮向右转、当前轮向右转动时后轮向左转，目的以减小转向半径，提高转向的灵活性；此时后轮转向控制器(16)接收CAN总线(14)中车速信号及前轮转矩转角信号，通过计算，确定电机的转动方向以及相应的输出转矩值：当转角值未变化时，后轮转向控制器(16)增大通过前轮转向控制器(13)确定的转矩值，直到后轮转角达到目标值；

当车辆高速运行转动方向盘(9)时：根据转向要求，后轮与前轮的转向为同向，即前轮向左转后轮向左转、当前轮向右转动时后轮向右转，目的以增大转向半径，提高转向的稳定性；此时后轮转向控制器(16)接收CAN总线(14)中车速信号及前轮转矩转角信号，通过计算，确定电机的转动方向以及相应的输出转矩值：当转角值未变化时，后轮转向控制器(16)增大通过前轮转向控制器(13)确定的转矩值，直到后轮转角达到目标值。

3.根据权利要求1所述的一种线控主动四轮转向控制装置的控制模式，其特征在于包括线控转向工作模式和前轮电动助力转向工作模式；

所述的线控转向工作模式为：驾驶员转动方向盘(9)，前转向轴离合器(5)断开；前轮转矩转角传感器(7)采集转向信号将信号传递到CAN总线(14)，前轮转向控制器(13)接收CAN总线(14)中车速信号和前轮转矩转角信号，并控制路感电机(6)提供转矩产生路感，同时控制前轮转向电机(3)提供转矩；转矩通过前齿轮齿条式转向器最终传递到前轮实现前轮转向，同时检测前轮转矩转角传感器(7)的信号，并且将前轮转矩转角信息通过CAN总线(14)传递给整车控制器(15)和后轮转向控制器(16)；此时后轮转向控制器(16)接收CAN总线(14)中车速信号及前轮转矩转角信号，控制后轮转向电机(11)提供转矩，转矩通过后齿轮齿条式转向器传递到后轮转向横拉杆(19)、后轮转向横拉杆(19)左右移动带动后轮转向摇臂(18)转动、后轮转向摇臂(18)带动转向节(17)转动，转向节(17)与后轮连接从而带动后轮的转动实现后轮转向；

所述的前轮电动助力转向工作模式为：驾驶员转动方向盘(9)，前转向轴离合器(5)闭合、前轮转向电机(3)的离合器(2)断开，前轮转矩转角传感器(7)采集方向盘(9)转矩转角信号将信号传递到CAN总线(14)，前轮转向控制器(13)接收CAN总线(14)中车速信号和前轮转矩转角信号；控制路感电机(6)提供转向助力转矩，动力通过方向盘(9)、第一转向管柱(8)、第二转向管柱(4)传递到前齿轮齿条式转向器最终传递到前轮实现前轮转向，同时前轮转矩转角信号通过CAN总线(14)传递给整车控制器(15)和后轮转向控制器(16)；后轮转向控制器(16)接收CAN总线(14)中车速信号及前轮转矩转角信号，控制后轮转向电机(11)提供转矩；转矩通过后齿轮齿条式转向器传递到后轮转向横拉杆(19)，后轮转向横拉杆(19)左右移动带动后轮转向摇臂(18)转动，后轮转向摇臂(18)带动转向节(17)转动，转向节(17)与后轮连接从而带动后轮的转动实现后轮转向。