[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

说明书

本发明公开了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，包括方向盘、前轮转向模块、后轮转向模块等组成。本发明在不改变线控转向的控制和机械基础上，增加后轮主动转向的控制装置，可根据车速、转矩的不同实现后轮主动转向，并且通过前转向轴离合器实现线控转向到电动助力转向的切换。本发明能提高车辆通过性，使得汽车在行驶较快时汽车的后轮可以适应汽车的转向，避免造成汽车在快速行驶通过弯道时发生翻车的现象。本发明可应用于机动车辆的转向控制。

技术领域

本发明属于汽车转向控制领域，具体涉及一种线控主动四轮转向控制技术。

背景技术

随着汽车停车位的紧张，汽车如何在在狭窄的空间内车辆调头，或者在有限的空间位置进行车辆停放，成为各位车主的头痛问题；其次，当车辆高速行驶时，需要防止车辆在打方向时车辆侧翻，或者车辆在低速行驶时，在比较小的转弯半径下如何提高车辆的通过性成为车辆研究的主要问题。

目前，现有的汽车在行驶较快时汽车的后轮因为速度过快而无法适应汽车的转向，容易造成汽车在快速行驶通过弯道时发生翻车的现象。

所以设计一种根据车速控制后轮转角的转向系统来适应汽车角度的转向系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供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，以提高车辆通过性，使得汽车在行驶较快时汽车的后轮能适应汽车的转向，避免造成汽车在快速行驶通过弯道时发生翻车的现象。

为实现线控主动四轮转向模式和传统四轮转向模式之间的切换，即在前一种模式下，可同时主动控制前后轮转角，而在后一种模式下，可实现后轮的主动转向。

为了实现上述目的，本发明采用一种线控与四轮转向技术相结合的线控主动四轮转向控制装置，具体如下。

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。

一种线控主动四轮转向控制方法，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；