專利名稱：具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車及利用它的轉(zhuǎn)向控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于電動汽車，尤其是關(guān)于利用在沒有轉(zhuǎn)向方向盤向車輪連接的各種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)下可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的傳感轉(zhuǎn)向裝置，并通過它來控制電動汽車的轉(zhuǎn)向方法。
背景技術(shù)：
一般來說，轉(zhuǎn)向裝置是控制車輛行駛方向的反映駕駛員轉(zhuǎn)向意志的裝置。圖7表不米用于車輛上的一般的轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)。
如圖所示，由檢測出駕駛員操作轉(zhuǎn)向方向盤100的旋轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角傳感器200、識別由轉(zhuǎn)向角傳感器200檢測出的旋轉(zhuǎn)角判斷駕駛員的轉(zhuǎn)向意志的轉(zhuǎn)向ECU(300)、向轉(zhuǎn)向方向盤100的打輪方向調(diào)整車輪讓車輛轉(zhuǎn)向想要去的方向的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)400組成。所述電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)400舉例來說有MDPS (Motor Driven Power Steering)或 EPS(Electric Power Steering)、 HPS(Hydraulic Power steering System； 或EHPS(Electro Hydraulic Power steering System)等。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題
但是，如上所述組成的轉(zhuǎn)向裝置，如果是通常的轉(zhuǎn)向裝置的話，車輛的轉(zhuǎn)向范圍只能局限在轉(zhuǎn)向方向盤所能實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)。而且，轉(zhuǎn)向方向盤和車輪的；輪轂之間由機(jī)構(gòu)性結(jié)構(gòu)形成的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連，由此，該轉(zhuǎn)向裝置的組成變得很復(fù)雜。尤其是，與前輪相連的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的布局需要根據(jù)轉(zhuǎn)向的動作時，各機(jī)構(gòu)性的部件之間需要充分的空間以避免相互之間的干擾，而由此轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)自由度只能因轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的布局而變得低下?？紤]到如上所述的問題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供，通過檢測出駕駛員的轉(zhuǎn)向方向盤操作與踩油門及剎車的信號，根據(jù)檢測出的值來控制安裝于左右前輪上的驅(qū)動裝置和安裝于前輪及后輪上的制動裝置來實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)向方向盤和前輪之間安裝無機(jī)構(gòu)性連接也能使車輛轉(zhuǎn)向的傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車轉(zhuǎn)向控制方法。技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)如上所述的目的，本發(fā)明在由驅(qū)動ECU控制使左右前輪動作的車輪驅(qū)動裝置、安裝于所述左右前輪或左右后輪以制動ECU控制來制動車輛的車輪制動裝置組成的電動汽車上，以包括
為轉(zhuǎn)彎行駛中的所述車輛，駕駛員進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的轉(zhuǎn)向方向盤；
檢測出駕駛員操作所述轉(zhuǎn)向方向盤的旋轉(zhuǎn)角，處理檢測出的旋轉(zhuǎn)角信息的所述驅(qū)動ECU和分別傳送給所述制動ECU的轉(zhuǎn)向角傳感器；
檢測出安裝于所述車輛上的油門的沖程變化，井分別傳送給處理檢測出的的沖程信息的所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU的油門傳感器；檢測出安裝于所述車輛上的剎車的沖程變化，井分別傳送給處理檢測出的的沖程信息的所述驅(qū)動ECU所述制動ECU上的剎車傳感器來組成為特點(diǎn)。 所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU在所述車輛轉(zhuǎn)彎時形成收發(fā)基于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪與轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪上所產(chǎn)生的速度差的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性處理結(jié)果以及由此的輸出信息的相互間的通信，其中某一個處于故障(Fail)狀態(tài)時正常工作的另ー個會以備用啟動，實(shí)現(xiàn)故障自趨安全(Fail-Safe)。所述驅(qū)動E⑶和所述制動E⑶的通信由諸如CAN通信或MOST通信或IDB1394通信等網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。所述轉(zhuǎn)向角傳感器的測出信息的所述油門傳感器的測出信息及所述剎車傳感器的測出信息輸入到轉(zhuǎn)向ECU，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU分別獨(dú)立接收由所述轉(zhuǎn)向ECU提供的所述測出信息，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU分別獨(dú)立處理所述車輛轉(zhuǎn)彎時基于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪所產(chǎn)生的速度差的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性處理和由它而產(chǎn)生的輸出信息。 所述車輪驅(qū)動裝置由驅(qū)動前輪左側(cè)車輪的左側(cè)前輪電機(jī)和驅(qū)動前輪右側(cè)車輪的右側(cè)前輪電機(jī)組成，所述左側(cè)前輪電機(jī)和所述右側(cè)前輪電機(jī)由所述驅(qū)動ECU分別獨(dú)立控制。所述車輪制動裝置為EMB (Electro Mechanical Brake、電子機(jī)械制動系統(tǒng))類型，所述EMB分別安裝于所述左右前輪上，由所述制動ECU分別獨(dú)立控制。所述車輪制動裝置為EMB (Electro Mechanical Brake、電子機(jī)械制動系統(tǒng))類型，所述EMB分別安裝于所述左右前輪和所述左右的后輪，由所述制動ECU分別獨(dú)立控制。另外，為實(shí)同如上所述目的的具有本發(fā)明的傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車轉(zhuǎn)向控制方法，包括驅(qū)動車輪的驅(qū)動ECU和制動車輪的制動ECU接收車輛轉(zhuǎn)彎時操作的轉(zhuǎn)向方向盤的打輪角變化信息，與車輛轉(zhuǎn)彎時操作的油門的沖程變化信息同時還接收剎車的沖程變化信息的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向判斷階段；
由所述接收到的信息來判斷車輛轉(zhuǎn)彎時車輛的速度，計(jì)算由轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪上的速度差的轉(zhuǎn)彎控制判斷階段；
以計(jì)算出的所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪間的速度差為基礎(chǔ)，算出為轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性的要求輪速后比較所述要求輪速和轉(zhuǎn)彎中的車輛的當(dāng)前輪速的轉(zhuǎn)彎控制執(zhí)行階段；
所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速發(fā)生速度差吋，為了讓所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度改變到符合轉(zhuǎn)彎程度而由所述驅(qū)動ECU控制左側(cè)前輪電機(jī)和右側(cè)前輪電機(jī)或所述制動ECU控制安裝于前輪和后輪上的車輪制動裝置的轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段為特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)為特點(diǎn)。所述打輪角變化信息和所述油門的沖程變化信息及所述剎車的沖程變化信息輸入到轉(zhuǎn)向ECU，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU可分別獨(dú)立地接收所述轉(zhuǎn)向ECU提供的所述測
出信息。所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段以所述要求輪速是否高于所述當(dāng)前輪速的值為優(yōu)先判斷標(biāo)準(zhǔn)。如果所述要求輪速的值大于所述當(dāng)前輪速，就會控制所述驅(qū)動ECU左側(cè)前輪電機(jī)和右側(cè)前輪電機(jī)讓所述轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度相比轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪有所増加。如果所述要求輪速的值不大于所述當(dāng)前輪速，在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段前先判斷所述要求輪速是否和所述當(dāng)前輪速相同，如果所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速相同，所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段則不會被執(zhí)行。所述要求輪速的值不大于所述當(dāng)前輪速，在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段前先判斷所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速是否相同，如果所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速不同，所述制動ECU分別控制安裝于前輪左右車輪和后輪左右車輪上的制動裝置以改變所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度讓其符合轉(zhuǎn)彎程度。有益效果
這樣的本發(fā)明具有轉(zhuǎn)向裝置由左右前輪的驅(qū)動裝置和前輪/后輪的車輪制動裝置與E⑶相連的傳感器簡單組成的效果，尤其像MDPS或HPS或EHPS之類的轉(zhuǎn)向裝置在傳動裝置和轉(zhuǎn)向相關(guān)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)被去除的情況下也能進(jìn)行車輛的轉(zhuǎn)向，因此還具有節(jié)約成本的效
果O 另外，本發(fā)明因轉(zhuǎn)向方向盤和車輪之間沒有了在轉(zhuǎn)向動作時所需的機(jī)構(gòu)性的部件之間避免相互干擾的充分的空間余地的機(jī)構(gòu)性轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，可更大程度地擴(kuò)大車輪的轉(zhuǎn)向角范圍，并有利用擴(kuò)大的車輪轉(zhuǎn)向角范圍可在寬度狹窄的路面上可輕易實(shí)現(xiàn)調(diào)轉(zhuǎn)車頭的效果O而且，本發(fā)明在車輛轉(zhuǎn)彎時形成的轉(zhuǎn)向與驅(qū)動電機(jī)和制動裝置的ー種EMB相聯(lián)，可讓與EMB相同的BBW(Brake By Wire)類型的制動裝置優(yōu)點(diǎn)極大化,通過這一點(diǎn)還可能達(dá)到車輛性能的提高，具有節(jié)約成本的幅度也會更加加大的效果。


圖I為采用根據(jù)本發(fā)明的傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的構(gòu)成 圖2為以根據(jù)本發(fā)明的傳感轉(zhuǎn)向裝置為基礎(chǔ)表示控制算法的模塊構(gòu)成 圖3為根據(jù)圖2的控制算法通過驅(qū)動ECU和制動ECU來實(shí)現(xiàn)的模塊構(gòu)成 圖4為根據(jù)圖2的控制算法以轉(zhuǎn)向E⑶為媒介通過驅(qū)動E⑶和制動E⑶來實(shí)現(xiàn)的模塊構(gòu)成 圖5為采用本發(fā)明的傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向 圖6為車輛轉(zhuǎn)彎移動時根據(jù)本實(shí)施例，計(jì)算出轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)之間產(chǎn)生的速度差而形成的轉(zhuǎn)向控制順序 圖7為根據(jù)現(xiàn)有轉(zhuǎn)向裝置的模塊構(gòu)成圖。附圖標(biāo)記說明
I 車輪驅(qū)動裝置2、3 :左右前輪電機(jī)
10 :前輪制動裝置 11、12、21、22 : EMB (Electic Mechanical Brake)
20 :后輪制動裝置30 :驅(qū)動E⑶
40 :制動ECU50 :轉(zhuǎn)向方向盤
60 :傳感器單元 61 :轉(zhuǎn)向角傳感器 62 :油門傳感器 63 :剎車傳感器 70 :轉(zhuǎn)向ECU Oc :旋轉(zhuǎn)中心
V:車輛 W :車輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例，這樣的實(shí)施例如果是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的具有一般性知識的人都能用各種不同的形態(tài)來實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明并不僅限于在這里說明的實(shí)施例。圖I表示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的構(gòu)成圖。如圖所示，電動汽車由驅(qū)動車輪(W)讓車輪車輛(V)動起來的至少具有I個以上動カ源的車輪驅(qū)動裝置I、制動時約束車輪(W)以制動車輛(V)的安裝于各車輪(W)上的制動裝置、形成為轉(zhuǎn)彎車輛(V)的行駛方向的駕駛員的旋轉(zhuǎn)操作且沒有聯(lián)向車輪(W)方向的機(jī)構(gòu)性連接的轉(zhuǎn)向方向盤50、為車輛(V)的加速或或停止由駕駛員操作的踏板、控制所述車輪驅(qū)動裝置I的動カ發(fā)生的驅(qū)動E⑶30、控制所述制動裝置的制動狀態(tài)的制動E⑶40、檢測有關(guān)車輛(V)轉(zhuǎn)向相關(guān)信號提供給所述驅(qū)動ECU30和所述制動ECU40上的傳感器單元 60組成。所述車輪驅(qū)動裝置I由驅(qū)動左側(cè)車輪的左側(cè)前輪電機(jī)2和驅(qū)動右側(cè)車輪的右側(cè)前輪電機(jī)3組成，其驅(qū)動由驅(qū)動E⑶30分別獨(dú)立控制。所述制動裝置由安裝于左右前輪上來制動左右前輪的前輪制動裝置10和分別安裝于左右后輪上制動左右后輪的后輪制動裝置20組成，其驅(qū)動由制動E⑶40分別控制。所述前輪制動裝置10米用EMBlI、12 (Electro Mechanical Brake),所述后輪制動裝置 20 也采用 EMB21、22 (Electro Mechanical Brake)。通常，EMB為不利用油壓也能制動車輛的方式——線控制動系統(tǒng)BBW(Brake ByWire System、線控制動系統(tǒng))的ー種，是用車輪的輪盤制動カ利用具有12V電壓/42V高壓電機(jī)的傳動裝置的動カ的方式。在本實(shí)施例中說明了左右前輪和左右后輪上都安裝了 EMB11、12、21、22的情況，但實(shí)際車輛應(yīng)用上，左右后輪可不安裝EMB21、22，僅在左右前輪上安裝EMB11、12。所述驅(qū)動E⑶30和所述制動E⑶40以傳感器単元60傳送的測出信息為基礎(chǔ)產(chǎn)生輸出，形成車輛(V)的控制，而形成車輛(V)的控制時，相互間形成通信實(shí)現(xiàn)相互間的協(xié)助控制。所述協(xié)助控制指的是，驅(qū)動ECU30和制動ECU40各自根據(jù)內(nèi)部算法將處理的結(jié)果和輸出信息相互收發(fā)，并利用所提供的信息可控制彼此的狀態(tài)。所述驅(qū)動E⑶30和所述制動E⑶40的通信通過CAN通信、MOST通信或IDB1394通信等網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。如上所述，如果形成驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40之間的協(xié)助控制，如果驅(qū)動E⑶30或制動E⑶40之中的某一個發(fā)生故障(Fail)時，正常運(yùn)轉(zhuǎn)的另ー個可同時實(shí)現(xiàn)驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40的功能。因此，即使驅(qū)動E⑶30或制動E⑶40之中的某一個發(fā)生故障(Fail)，車輛(V)的驅(qū)動和制動都能正常工作，因此能夠更加加強(qiáng)車輛(V)故障自趨安全(Fail-Safe)功能。所述傳感器單元60由將檢測出駕駛員旋轉(zhuǎn)操作的轉(zhuǎn)向方向盤50的打輪角分別傳送給驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40轉(zhuǎn)向角傳感器61、檢測出油門操作的沖程分別傳送給驅(qū)動ECU30和制動ECU40上的油門傳感器62、檢測出由剎車板的操作的沖程分別傳送給驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40上的剎車傳感器63組成。所述傳感器61、62、63和驅(qū)動E⑶30之間的通信在圖I由實(shí)線表示，所述傳感器
61、62、63和制動E⑶40之間的通信在圖I上用波線表示。圖2表示根據(jù)本實(shí)施例的傳感器単元60的信息為基礎(chǔ)，車輛(V)被驅(qū)動或制動的模塊構(gòu)成圖。如圖所示，驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40接收到由轉(zhuǎn)向角傳感器61和油門傳感器62以及剎車傳感器63上檢測出的信息的話，所述驅(qū)動ECU30和制動ECU40各自通過內(nèi)部算法處理接收到的信息。所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40通過CAN通信或MOST通信或IDB1394通信等網(wǎng)絡(luò)相互進(jìn)行處理結(jié)果的通信。
其結(jié)果，左側(cè)前輪電機(jī)2和右側(cè)前輪電機(jī)3由所述驅(qū)動ECU30來控制，同時安裝于前輪和后輪上的EMB11、12、21,22根據(jù)所述制動E⑶40決定是否要為制動而啟動。圖3是表示根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40之間相互間的協(xié)助控制的模塊構(gòu)成圖。如圖所示，轉(zhuǎn)向角傳感器61上檢測出根據(jù)轉(zhuǎn)向方向盤50的旋轉(zhuǎn)操作的打輪角變化，檢測出的打輪角變化信息分別被輸入到驅(qū)動ECU30和制動ECU40上。同時，油門傳感器62檢測出由油門操作形成的沖程變化，剎車傳感器63檢測出由剎車操作引起的沖程變化，所述各個檢測出的沖程變化信息分別輸入到驅(qū)動ECU30和制動ECU40 上。所述傳感器61、62、63信息經(jīng)用驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40各自的內(nèi)部算法處理后，根據(jù)其結(jié)果判斷是否對當(dāng)前車輛(V)進(jìn)行控制。根據(jù)所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40的處理結(jié)果，驅(qū)動E⑶30改變左側(cè)前輪電機(jī)2和右側(cè)前輪電機(jī)3的速度或停止驅(qū)動，同時制動ECU40形成制動安裝于前輪和后輪上的EMB11、12、21、22 的動作。此時，所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40實(shí)現(xiàn)相互間收發(fā)經(jīng)內(nèi)部算法處理的結(jié)果和輸出信息的協(xié)助控制。如上所述，驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40僅利用傳感器61、62、63檢測出的信息，也能控制當(dāng)前車輛(V)的加減速或制動狀態(tài)。另外，圖4表示根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40以轉(zhuǎn)向E⑶70為媒介被控制的模塊構(gòu)成圖。如圖所示，轉(zhuǎn)向角傳感器61上檢測出由轉(zhuǎn)向方向盤50的旋轉(zhuǎn)操作引起的打輪角變化，同時油門傳感器62上檢測出由油門操作引起的沖程變化，剎車傳感器63上檢測出由剎車操作引起的沖程變化。但是，此時在所述傳感器61、62、63檢測出的各個信息輸入到轉(zhuǎn)向E⑶70，所述轉(zhuǎn)向E⑶70將輸入的信息分別傳送給驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40。這樣ー來，所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40各自通過內(nèi)部算法處理通過所述轉(zhuǎn)向E⑶70獲得的所述傳感器61、62、63的信息，由所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40的處理結(jié)果來判斷是否要對當(dāng)前車輛(V)進(jìn)行控制。接著，根據(jù)所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40的處理結(jié)果，驅(qū)動E⑶30改變左側(cè)前輪電機(jī)2和右側(cè)前輪電機(jī)3的速度或中止驅(qū)動，同時制動ECU40啟動以制動安裝于前輪和后輪的 EMB11、12、21、22。此時，所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40之間不需要實(shí)現(xiàn)收發(fā)根據(jù)內(nèi)部算法處理的結(jié)果和輸出信息的協(xié)助控制。因?yàn)?，轉(zhuǎn)向ECU70處理了所有打輪角變化信息、油門沖程的變化信息以及剎車的沖程變化信息，并將處理結(jié)果應(yīng)用到了所述驅(qū)動ECU30和制動ECU40上。因此，如上所述的轉(zhuǎn)向E⑶70和驅(qū)動E⑶30以及制動E⑶40僅僅應(yīng)用傳感器61、
62、63檢測出來的信息，也能控制當(dāng)前車輛(V)的加減速或制動狀態(tài)。圖5表示根據(jù)本實(shí)施例利用傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向。如圖所示，假設(shè)由轉(zhuǎn)向方向盤50的逆時針方向旋轉(zhuǎn)使車輛(V)左轉(zhuǎn)移動(V->V’ ) 時，轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)左側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)右側(cè)車輪(W)對車輛(V)的旋轉(zhuǎn)中心(Oc)會有速度差。像這樣的相對旋轉(zhuǎn)中心(Oc)的速度差，雖然車輛(V)的旋轉(zhuǎn)中心(Oc)相同，但相比位于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的左側(cè)車輪(W)的旋轉(zhuǎn)半徑，位于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的右側(cè)車輪(W)的旋轉(zhuǎn)半徑只能更大，由此左側(cè)車輪(W)和右側(cè)車輪(W)具有了相同移動時間內(nèi)的移動距離差，表現(xiàn)為速度差。所以，驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40可基于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)的速度和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)的速度差來控制轉(zhuǎn)彎移動(v->v’)的車輛(V)，而這些在沒有連接轉(zhuǎn)向方向盤50和左右前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)，從而得以在MDPS或HPS或EHPS上去除執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置和關(guān)于轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)裝置。圖6表示前述的車輛(V)轉(zhuǎn)彎移動(V->V’)時，計(jì)算出轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)之間所產(chǎn)生的速度差，并利用它在車輛(V)轉(zhuǎn)彎時控制轉(zhuǎn)向的過程。如圖所示，在階段SlO中，由轉(zhuǎn)向角傳感器61檢測出根據(jù)車輛(V)的轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)向方向盤50的打輪角分別傳送給驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40。但如果還具有轉(zhuǎn)向E⑶70時，轉(zhuǎn)向角傳感器61的測出信息輸入到轉(zhuǎn)向E⑶70中。接著，在階段S20中由油門傳感器62檢測出根據(jù)車輛(V)的轉(zhuǎn)彎而發(fā)生的油門的沖程變化或剎車傳感器63檢測出由車輛(V)的轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的剎車的沖程變化，分別傳送給驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40上。所述驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40從油門傳感器62或剎車傳感器63處接收檢測信號是因?yàn)榭紤]到駕駛員的駕駛習(xí)慣。S卩，駕駛員在讓車輛(V)轉(zhuǎn)彎時，按照各自的駕駛習(xí)慣，有可能踩油門，也有可能踩剎車，因此是為了兩種情況都考慮進(jìn)去。但是，還具備轉(zhuǎn)向E⑶70時油門傳感器62和剎車傳感器63的測出信息則輸入到轉(zhuǎn)向ECU70。接著，在階段S30中，驅(qū)動ECU30和制動ECU40利用轉(zhuǎn)向角傳感器61傳輸?shù)男畔⑴袛喈?dāng)前車輛(V)的轉(zhuǎn)彎方向，同時利用由油門傳感器62或剎車傳感器63傳輸?shù)男畔⑴袛喈?dāng)前車輛(V)的轉(zhuǎn)彎速度。在這樣的過程中，所述驅(qū)動E⑶30和所述制動E⑶40各自獨(dú)立完成對所述轉(zhuǎn)彎方向的判斷和所述轉(zhuǎn)彎速度的判斷，或者在所述驅(qū)動ECU30和所述制動ECU40中的某ー個中完成。不過，所述驅(qū)動E⑶30和所述制動E⑶40會相互通信收發(fā)信息，成為彼此的備份(Back Up)手段，因此，在所述驅(qū)動E⑶30和所述制動E⑶40中，某ー個如果發(fā)生故障(Fail)，可利用正常的另ー個，從而實(shí)現(xiàn)故障自趨安全(Fail-Safe)。如果，還具有轉(zhuǎn)向E⑶70，那么驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40從轉(zhuǎn)向E⑶70處接收轉(zhuǎn)向角傳感器61和油門傳感器62及剎車傳感器63檢測出的測出信息。接著，在階段S40以所判斷的車輛(V)轉(zhuǎn)彎方向?yàn)榛A(chǔ)，計(jì)算出轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)上所產(chǎn)生的速度差。如上所述，利用計(jì)算出的結(jié)果，左側(cè)前輪電機(jī)2和右側(cè)前輪電機(jī)3由驅(qū)動E⑶30控制，分別安裝于前輪制動裝置10上的EMBlI、12和分別安裝于后輪制動裝置20上的EMB21、22由制動E⑶40控制。 作為這一系列過程的結(jié)果，根據(jù)車輛(V)轉(zhuǎn)彎程度，轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)的要求輪速被算出，同時說明所述要求輪速與轉(zhuǎn)彎中的車輛(V)的當(dāng)前輪速有多少差異的要求輪速和當(dāng)前輪速的速度差異被算出。作為這樣的過程的結(jié)果，來判斷驅(qū)動E⑶30和制動E⑶40的啟動與否。階段S50中以要求輪速 > 當(dāng)前輪速為條件，如果滿足此條件前輪和后輪的EMBlI、
12、21、22不會被制動ECU40控制，而左側(cè)前輪電機(jī)2和右側(cè)前輪電機(jī)則轉(zhuǎn)為3被驅(qū)動ECU30分別控制的狀態(tài)。此時，所述驅(qū)動ECU30會提高驅(qū)動轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪(W)的右側(cè)前輪電機(jī)3旋轉(zhuǎn)速度以讓其高于驅(qū)動轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪(W)的左側(cè)前輪電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)速度。因?yàn)椋缜懊嫠?，由于位于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的左側(cè)車輪(W)和位于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的右側(cè)車輪(W)的旋轉(zhuǎn)半徑差，所述右側(cè)車輪(W)的速度應(yīng)該更高所致。所述階段S60表示前階段S50的控制狀態(tài)一直延續(xù)到車輛(V)的轉(zhuǎn)彎移動結(jié)束持續(xù)被執(zhí)行。通常，轉(zhuǎn)彎移動結(jié)束根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器61傳輸?shù)男畔?，由?qū)動E⑶30或制動E⑶40判斷。相反，在階段S50不滿足要求輪速 > 當(dāng)前輪速這一條件吋，回到S51判斷是否滿足要求輪速=當(dāng)前輪速條件。在階段S51中要求輪速=當(dāng)前輪速時，不會形成通過驅(qū)動E⑶30或制動E⑶40的控制。但如果在階段S51中不滿足要求輪速=當(dāng)前輪速這一條件的話，便轉(zhuǎn)到階段S70，左側(cè)前輪電機(jī)⑵和右側(cè)前輪電機(jī)⑶不被驅(qū)動ECU (30)控制，相反前輪和后輪的EMB (11、12 ;21、22)轉(zhuǎn)為由制動ECU(40)控制的狀態(tài)。此時，所述制動E⑶40在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)左側(cè)車輪(W)和轉(zhuǎn)彎外側(cè)右側(cè)車輪(W)中安裝于速度更快的車輪上的EMB為控制對象，通過它來大大地提高轉(zhuǎn)彎中的車輛(V)的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性。所述階段S70的控制狀態(tài)一直持續(xù)到車輛(V)的轉(zhuǎn)彎移動結(jié)束時，通常轉(zhuǎn)彎移動結(jié)束根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器61傳輸?shù)男畔⒂沈?qū)動ECU30或制動ECU40來判斷。如上面所說明，根據(jù)本實(shí)施例的電動汽車用轉(zhuǎn)向角傳感器61和油門傳感器62及剎車傳感器63來檢測出車輛(V)的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)的驅(qū)動ECU30控制左右前輪的車輪驅(qū)動裝置I以保持轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性，同時由制動ECU40控制前輪/后輪的車輪制動裝置讓轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性更加穩(wěn)定，而且所述驅(qū)動ECU30和所述制動ECU40相互間作為收發(fā)信息的備份(BackUp)起作用，加強(qiáng)了故障自趨安全(Fail-Safe)，尤其不需要反應(yīng)于轉(zhuǎn)向方向盤50的傳動裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等，不僅可以節(jié)省MDPS或HPS或EHPS之類的成本，還能擴(kuò)大車輪的轉(zhuǎn)向角范圍，從而可在狹窄的路面上也能輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)轉(zhuǎn)車頭。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，在由驅(qū)動ECU控制左右前輪的車輪驅(qū)動裝置、安裝于所述左右前輪或左右后輪并由制動ECU控制來制動車輛的車輪制動裝置組成的電動汽車，包括 為在行駛中讓所述車輛轉(zhuǎn)彎，駕駛員進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的轉(zhuǎn)向方向盤； 檢測出所述轉(zhuǎn)向方向盤的駕駛員操作引起的旋轉(zhuǎn)角，處理檢測出的旋轉(zhuǎn)角信息的所述驅(qū)動ECU和分別傳送給所述制動ECU的轉(zhuǎn)向角傳感器； 檢測出安裝于所述車輛上的油門的沖程變化，井分別傳送給處理檢測出的的沖程信息的所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU的油門傳感器； 檢測出安裝于所述車輛上的剎車的沖程變化，井分別傳送給處理檢測出的的沖程信息的所述驅(qū)動ECU所述制動ECU上的剎車傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU之間形成收發(fā)由所述車輛轉(zhuǎn)彎時在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪上發(fā)生的速度差異為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性處理結(jié)果和由此產(chǎn)生的輸出信息的通信，在某一個處于故障狀態(tài)時，實(shí)現(xiàn)正常工作的另ー個作為備用而啟動的故障自趨安全。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述驅(qū)動ECU和所述制動E⑶的通信以CAN通信或MOST通信或IDB1394通信之類的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向角傳感器的測出信息和所述油門傳感器的測出信息及所述剎車傳感器的測出信息輸入到轉(zhuǎn)向ECU，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU各自分別接收由所述轉(zhuǎn)向ECU提供的所述測出信息，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU上，所述車輛轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪所發(fā)生的速度差為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性處理和由此產(chǎn)生的輸出信息各自獨(dú)立地予以處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述車輪驅(qū)動裝置由驅(qū)動前輪的左側(cè)車輪的左側(cè)前輪電機(jī)和驅(qū)動前輪右側(cè)車輪的右側(cè)前輪電機(jī)組成，所述左側(cè)前輪電機(jī)和所述右側(cè)前輪電機(jī)由所述驅(qū)動ECU分別獨(dú)立控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述車輪制動裝置為EMB類型，所述EMB分別安裝于所述左右前輪上，由所述制動ECU分別獨(dú)立控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車，其特征在于，所述車輪制動裝置為EMB類型，所述EMB分別安裝在所述左右前輪和所述左右后輪上，由所述制動ECU分別獨(dú)立控制。
8.ー種具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，由以下幾個階段來實(shí)現(xiàn)，包括以下幾個階段 驅(qū)動車輪的驅(qū)動ECU和制動車輪的制動ECU接收到車輛轉(zhuǎn)彎時操作的轉(zhuǎn)向方向盤的打輪角變化信息后，與車輛轉(zhuǎn)彎時操作的油門沖程變化信息一起接收剎車的沖程變化信息的轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向判斷階段； 由所述接收的信息判斷車輛轉(zhuǎn)彎時車輛的速度，計(jì)算出由轉(zhuǎn)彎引起的轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪與轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪上的速度差異的轉(zhuǎn)彎控制判斷階段； 以計(jì)算出的所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪間的速度差為基礎(chǔ)，算出為轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性的要求輪速，井比較所述要求輪速和轉(zhuǎn)彎中的車輛的當(dāng)前輪速的轉(zhuǎn)彎控制執(zhí)行階段； 所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速間存在速度差時，為讓所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度符合轉(zhuǎn)彎程度而改變，所述驅(qū)動ECU控制左側(cè)前輪電機(jī)和右側(cè)前輪電機(jī)或所述制動ECU控制安裝于前輪和后輪上的車輪制動裝置的轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述打輪角變化信息和所述油門的沖程變化信息及所述剎車的沖程變化信息輸入到轉(zhuǎn)向ECU，所述驅(qū)動ECU和所述制動ECU分別獨(dú)立地接收由所述轉(zhuǎn)向ECU提供的所述測出信ο
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段將所述要求輪速 值是否大于所述當(dāng)前輪速值為優(yōu)先判斷標(biāo)準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在干，如果所述要求輪速的值大于所述當(dāng)前輪速，所述驅(qū)動ECU則控制左側(cè)前輪電機(jī)和右側(cè)前輪電機(jī)，增加轉(zhuǎn)彎車輪的旋轉(zhuǎn)速度以讓它大于所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述要求輪速的值如果不大于所述當(dāng)前輪速，在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段之前判斷所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速是否相同，如果所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速相同，所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段不被執(zhí)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有傳感轉(zhuǎn)向裝置的電動汽車的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在干，所述要求輪速不大于所述當(dāng)前輪速，在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)彎控制結(jié)束階段之前，先判斷所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速是否相同，如果所述要求輪速和所述當(dāng)前輪速不同，所述制動ECU分別控制安裝于前輪左右車輪和后輪左右車輪上的制動裝置，以讓所述轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)車輪和轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度改變?yōu)榉限D(zhuǎn)彎程度。
全文摘要
本發(fā)明的電動汽車具有由轉(zhuǎn)向角傳感器(61)和油門傳感器(62)及剎車傳感器(63)檢測出車輛(V)的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)的驅(qū)動ECU(30)控制左右前輪的車輪驅(qū)動裝置1，維持轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性，同時由制動ECU(40)控制前輪/后輪的車輪制動裝置，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性，而且所述驅(qū)動ECU(30)和所述制動ECU(40)作為相互間收發(fā)信息的備份(BackUp)來起作用，從而進(jìn)一步加強(qiáng)故障自趨安全(Fail-Safe)，尤其不需要反應(yīng)于轉(zhuǎn)向方向盤(50)的傳動裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等，可節(jié)省MDPS或HPS或EHPS之類的轉(zhuǎn)向裝置的成本，同時能擴(kuò)大車輪的轉(zhuǎn)向角范圍，從而可以在狹窄的路面上也能輕松完成調(diào)轉(zhuǎn)車頭的特點(diǎn)。
文檔編號B60W10/184GK102673555SQ20121006481
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
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