[发明专利]一种线控四轮转向汽车及其控制方法

摘要

本发明公开了一种线控四轮转向汽车及其控制方法，包括方向盘，上转向柱，方向盘转角传感器，路感电机，前轮转向电机及其减速机构，前轮转向电机转矩传感器，下转向柱，前轮齿轮齿条转向器，前转向横拉杆，前转向节臂，前转向节，前轮轮胎，后轮转向电机及其减速机构，后轮转向电机转矩传感器，下转向柱，后轮齿轮齿条转向器，后转向横拉杆，后转向节臂，后转向节，后轮轮胎，轮胎力传感器，横摆角速度传感器，侧向加速度传感器。本发明提供了线控四轮转向汽车基于轮胎力和转向电机转矩的直接控制方法，使线控四轮转向汽车拥有良好的转向特性。

主权项

1.一种线控四轮转向汽车，其特征在于：包括ECU(21)和分别与其连接的方向盘控制系统、轮胎控制系统及传感器系统；其中，所述方向盘控制系统依次包括方向盘(1)与上转向柱(3)和路感电机(4)；所述轮胎控制系统由前轮控制系统和后轮控制系统组成，分别均包括依次连接的前后轮转向电机(5、13)、轮胎转向电机减速器(6、14)、轮胎下转向柱(7、15)、轮胎齿轮齿条转向器(8、16)、轮胎转向横拉杆(9、17)、轮胎转向节臂(10、18)、轮胎转向节(11、19)和轮胎(12、20)；所述ECU(21)分别连接路感电机(4)和前后轮转向电机(5、13)；所述传感器系统将信号传输给ECU(21)，经ECU(21)处理后输出相应的信号给前后轮转向电机(5、13)；所述传感器系统包括：方向盘转角传感器(2)，位于上转向柱(3)上，用于检测并输出方向盘转角信号；轮胎转向电机转矩传感器，位于轮胎下转向柱(7、15)上，用于检测并输出轮胎转向电机输出转矩信号；轮胎转角传感器，位于轮胎转向节(11、19)上，用于检测并输出轮胎转角信号；轮胎力传感器，位于轮胎(12、20)上，用于检测并输出轮胎侧向力信号；横摆角速度传感器，位于车身上，用于检测并输出车辆横摆角速度信号；侧向加速度传感器，位于汽车质心处，用于检测并输出加速度信号；。所述ECU(21)包括相互连接的：参考模型模块，用于接收转角信号，并得出理想角度参数；角度偏差求解器，用于求解理想角度参数与实际角度参数的角度偏差值；μ外环控制器，用于根据角度偏差值得到理想轮胎力信号；转化模块，用于将理想轮胎力信号转化为理想转向电机转矩信号；电机转矩偏差求解器，用于求解理想转向电机转矩信号与实际转向电机输出转矩信号的电机转矩偏差值；PID内环控制器，用于根据电机转矩偏差值得到前后轮转向电机(5、13)的电压输入信号，转向电机的电压输入信号输出至前后轮转向电机(5、13)。