本發(fā)明屬于線控轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種混合型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù):
智能化是未來汽車發(fā)展的方向。線控轉(zhuǎn)向是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)智能化的主要解決方案。傳統(tǒng)意義的線控轉(zhuǎn)向起源于20世紀(jì)70年代美國宇航局在宇宙飛船應(yīng)用的Fly-By-Wire(線傳飛控技術(shù))系統(tǒng),目前,F(xiàn)ly-By-Wire系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)、部分民用飛機(jī),以及船舶的操控系統(tǒng)中。
傳統(tǒng)意義的線控轉(zhuǎn)向取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,主要由轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模塊和電子控制單元等三個主要部分,為了保證可靠性,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大量引入了“冗余設(shè)計(jì)”的理念,比如:傳感器的冗余、電機(jī)的冗余、車載電源系統(tǒng)的冗余等,這使得系統(tǒng)復(fù)雜,成本較高。
將線控技術(shù)應(yīng)用到車上,英菲尼迪是第一家,Nissan在英菲尼迪Q50安裝了DAS線控主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),英文稱為Direct Adaptive Steering。這套線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似,也是由方向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向機(jī)組成。不同之處在于它多了3組電子控制單元、方向盤后的轉(zhuǎn)向動作回饋器、離合器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)。
DAS系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,跟傳統(tǒng)的線控轉(zhuǎn)向功能完全一樣。比如可實(shí)現(xiàn)變傳動比轉(zhuǎn)向功能、駕駛員路感可控功能。DAS系統(tǒng)具有三組電子控制單元,互相起到備用功能,一組出現(xiàn)問題馬上就會有備用系統(tǒng)發(fā)揮作用。如果三組全部出現(xiàn)故障,轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向機(jī)間的離合器會立即結(jié)合,恢復(fù)到與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu),以保證正常駕駛。
DAS線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能基本完善,但控制系統(tǒng)復(fù)雜,路感模擬以及與其他系統(tǒng)的聯(lián)合控制嚴(yán)重依賴于控制算法,用戶反映該車“轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很智能,但路感不好”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種混合型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該系統(tǒng)的方向盤和轉(zhuǎn)向輪之間具有實(shí)時可控的力傳遞特性和角傳遞特性,具有可變傳動比控制、車輛穩(wěn)定性控制、路感和回正控制、自動駕駛控制、人機(jī)共駕控制等功能,在系統(tǒng)失效時自動恢復(fù)到機(jī)械轉(zhuǎn)向狀態(tài),完全滿足安全法規(guī)要求。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種混合型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),包括:方向盤、輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器、路感電機(jī)、電子控制單元、離合器、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器、扭矩傳感器、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)、轉(zhuǎn)向器、輸入軸、中間軸及輸出軸;
電子控制單元包括路感電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器和轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器,上述三個控制器之間通過總線相互連接;
所述路感電機(jī)和轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的輸出軸均固定有同軸的齒輪;
所述轉(zhuǎn)向器選用齒輪齒條轉(zhuǎn)向器;
所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括:雙排行星齒輪、行星架及轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī);所述雙排行星齒輪由同軸固定的第一行星齒輪和第二行星齒輪組成;所述行星架為圓柱形殼體,在其外圓周面加工有周向齒;所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的輸出軸固定有同軸的蝸桿;行星架外圓周的周向齒與轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)上的蝸桿嚙合;雙排行星齒輪通過軸承安裝在行星架內(nèi);
整體連接關(guān)系如下:輸入軸的一端與方向盤固定連接,另一端的花鍵齒與離合器的一端配合,離合器的另一端與中間軸一端的花鍵齒配合;中間軸另一端的輸入齒輪與轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的第一行星齒輪嚙合,轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的第二行星齒輪與輸出軸一端的輸出齒輪嚙合;輸出軸另一端的蝸桿與轉(zhuǎn)向器的齒條嚙合;輸入軸、中間軸及輸出軸通過離合器和轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同軸連接;
路感電機(jī)輸出軸上的齒輪與固定于輸入軸中部的路感齒輪嚙合;轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的輸出軸上的齒輪與轉(zhuǎn)向器的齒條嚙合;
輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器安裝在輸入軸上,并位于方向盤和路感齒輪之間;輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器和扭矩傳感器均安裝在輸出軸上;
電子控制單元中的路感電機(jī)控制器接收來自輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器所檢測的輸入軸的轉(zhuǎn)角信息,并根據(jù)該轉(zhuǎn)角信息對路感電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,對路感電機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制;轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器接收來自輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器所檢測的輸出軸的轉(zhuǎn)角的信息,并根據(jù)該轉(zhuǎn)角信息對轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,對轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制;轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器接收來自扭矩傳感器所檢測的輸出軸的扭矩信息,并根據(jù)該扭矩信息對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制。
進(jìn)一步的,所述離合器包括殼體、固定齒圈、結(jié)合套及伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu);
所述固定齒圈的外圓周面上加工有花鍵齒;
所述結(jié)合套的內(nèi)圓周面加工有花鍵齒;其中,所述輸入軸、中間軸、固定齒圈及結(jié)合套的花鍵齒均相同;
固定齒圈固定在殼體內(nèi),輸入軸的花鍵齒端穿過殼體的一端,并位于殼體內(nèi),中間軸的花鍵齒端穿過穿過殼體的另一端,并位于固定齒圈和輸入軸之間,輸入軸、中間軸及固定齒圈為同軸安裝;結(jié)合套安裝在殼體內(nèi),并通過伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制沿其軸向運(yùn)動;當(dāng)正常行駛時,結(jié)合套同時與中間軸和固定齒圈配合,使中間軸和固定齒圈同軸固定;當(dāng)出現(xiàn)故障時,結(jié)合套同時與輸入軸和中間軸配合,使輸入軸和中間軸同軸固定。
有益效果:(1)本發(fā)明通過線控主動轉(zhuǎn)向和電動助力轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)來控制轉(zhuǎn)向器兩端的車輪轉(zhuǎn)動,這兩部分并聯(lián)作用于齒條,具有相互備份作用,提高了可靠性,并具有快速響應(yīng)的特點(diǎn);當(dāng)系統(tǒng)中路感電機(jī)失效時,通過離合器使系統(tǒng)變成具有電動助力的前輪主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),仍然具備主動控制功能;當(dāng)系統(tǒng)中線控主動轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)失效時,通過離合器使系統(tǒng)變成普通電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),具備一定的主動控制功能;當(dāng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向助力電機(jī)失效時,通過離合器使系統(tǒng)恢復(fù)成機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),路感電機(jī)可充當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)向功能,主動轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)可使系統(tǒng)具有主動轉(zhuǎn)向功能;因此,本發(fā)明綜合考慮了各種失效和保障措施,能達(dá)到ISO26262安全等級D級要求,且易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
(2)本發(fā)明的電子控制單元包括路感電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器和轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器;三個控制器之間通過高速總線連接,可以數(shù)據(jù)共享,相互監(jiān)督和備份。
(3)本發(fā)明的行星架的外圓周面加工有周向齒,與轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)上的蝸桿嚙合,通過控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)動就可以實(shí)現(xiàn)角傳遞特性的時實(shí)可控,達(dá)到變傳動比、主動干預(yù)轉(zhuǎn)向的功能。
(4)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)具有慣量小和響應(yīng)快的特點(diǎn),能夠滿足“轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向角速度不低于30°/s”的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-方向盤,2-輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器,3-路感電機(jī),4-電子控制單元,5-離合器,6-轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu),7-輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器,8-扭矩傳感器,9-轉(zhuǎn)向助力電機(jī),10-轉(zhuǎn)向器,11-輸入軸,12-中間軸,13-輸出軸,14-第一行星齒輪,15-第二行星齒輪,16-行星架,17-轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī),18-路感齒輪,19-固定齒圈,20-結(jié)合套。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種混合型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),參見附圖1,包括:方向盤1、輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2、路感電機(jī)3、電子控制單元4、離合器5、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6、輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7、扭矩傳感器8、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9、轉(zhuǎn)向器10、輸入軸11、中間軸12及輸出軸13;
電子控制單元4包括路感電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器和轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器;三個控制器之間采用FlexRay總線連接,以提高通信速度和可靠性,且分別設(shè)有用于與整車總線通訊的CAN總線接口;
所述輸入軸11的一端設(shè)有用于與方向盤1固定的連接結(jié)構(gòu),另一端加工有花鍵齒,中部固定有路感齒輪18;
所述中間軸12的兩端分別設(shè)有花鍵齒和輸入齒輪;
所述輸出軸13的兩端分別安裝有輸出齒輪和蝸桿;
所述路感電機(jī)3和轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的輸出軸均固定有同軸的齒輪;
所述轉(zhuǎn)向器10選用齒輪齒條轉(zhuǎn)向器;
參見附圖2,所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6包括:雙排行星齒輪、行星架16及轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17;所述雙排行星齒輪由同軸固定的第一行星齒輪14和第二行星齒輪15組成;所述行星架16為圓柱形殼體,在其外圓周面加工有周向齒;所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17的輸出軸固定有同軸的蝸桿,所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17選用高轉(zhuǎn)速和小功率的電機(jī);行星架16外圓周的周向齒與轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17上的蝸桿嚙合;雙排行星齒輪通過軸承安裝在行星架16內(nèi);
整體連接關(guān)系如下:輸入軸11的一端與方向盤1固定連接,另一端的花鍵齒與離合器5的一端配合,離合器5的另一端與中間軸12一端的花鍵齒配合;中間軸12另一端的輸入齒輪與轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的第一行星齒輪14嚙合,轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的第二行星齒輪15與輸出軸13一端的輸出齒輪嚙合;輸出軸13另一端的蝸桿與轉(zhuǎn)向器10的齒條嚙合;輸入軸11、中間軸12及輸出軸13通過離合器5和轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)同軸連接;
路感電機(jī)3的輸出軸上的齒輪與輸入軸11上的路感齒輪18嚙合;轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的輸出軸上的齒輪與轉(zhuǎn)向器10的齒條嚙合;
輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2安裝在輸入軸11上,并位于方向盤1和路感齒輪18之間;輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7和扭矩傳感器8均安裝在輸出軸13上;
電子控制單元4中的路感電機(jī)控制器接收來自輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2的信息,并對所述信息進(jìn)行處理后,對路感電機(jī)3的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制;轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器接收來自輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7的信息,并對所述信息進(jìn)行處理后,對轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17電氣轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制;轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器接收來自扭矩傳感器8的信息,并對所述信息進(jìn)行處理后,對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制。
其中,參見附圖3,所述離合器5包括殼體、固定齒圈19、結(jié)合套20及伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu);所述固定齒圈19的外圓周面上加工有花鍵齒;所述結(jié)合套20的內(nèi)圓周面加工有花鍵齒;其中,所述輸入軸11、中間軸12、固定齒圈19及結(jié)合套20的花鍵齒均相同;
固定齒圈19固定在殼體內(nèi),輸入軸11的花鍵齒端穿過殼體的一端,并位于殼體內(nèi),中間軸12的花鍵齒端穿過穿過殼體的另一端,并位于固定齒圈19和輸入軸11之間,輸入軸11、中間軸12及固定齒圈19為同軸安裝;結(jié)合套20安裝在殼體內(nèi),并能夠通過伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制沿其軸向運(yùn)動;當(dāng)正常行駛時,結(jié)合套20同時與中間軸12和固定齒圈19配合,使中間軸12和固定齒圈19同軸固定,中間軸12制動;當(dāng)出現(xiàn)故障時,結(jié)合套20同時與輸入軸11和中間軸12配合,使輸入軸11和中間軸12同軸固定,恢復(fù)轉(zhuǎn)向盤1與轉(zhuǎn)向器10之間的機(jī)械連接。
工作原理:(1)當(dāng)汽車正常行駛時,離合器5分離,即通過離合器5使輸入軸11和中間軸12處于斷開狀態(tài);若駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤1操作汽車轉(zhuǎn)向,輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2將輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息傳遞給路感電機(jī)控制器,路感電機(jī)控制器將該轉(zhuǎn)角信息傳遞給轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器,轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)所述輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息和來自輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7的轉(zhuǎn)角信息對轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動行星架16轉(zhuǎn)動,行星架16轉(zhuǎn)動帶動第一行星齒輪14和第二行星齒輪15以中間軸12為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器14的齒條運(yùn)動,進(jìn)而帶動車輪偏轉(zhuǎn)設(shè)定的角度;
同時,轉(zhuǎn)向助力電機(jī)控制器根據(jù)收到的扭矩傳感器8所測得的輸出軸13的扭矩信息,并根據(jù)該扭轉(zhuǎn)信息對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速工作,輸出輔助力矩給轉(zhuǎn)向器14的齒條,以執(zhí)行轉(zhuǎn)向動作,實(shí)現(xiàn)了線控主動轉(zhuǎn)向+電動助力轉(zhuǎn)向的結(jié)合控制;同時,路感電機(jī)控制器根據(jù)設(shè)定的路感控制策略,控制路感電機(jī)3工作,對輸入軸11產(chǎn)生路感反饋力矩,使駕駛員操作輕便,路感清晰。
(2)當(dāng)系統(tǒng)中的路感電機(jī)3失效時,離合器5結(jié)合,即通過離合器5使輸入軸11和中間軸12接合,系統(tǒng)變成具有電動助力的前輪主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng):當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤1操作汽車轉(zhuǎn)向時,一方面,當(dāng)行星架16保持不動時,輸入軸11和中間軸12接合,中間軸12帶動與其嚙合的第一行星齒輪14進(jìn)行自轉(zhuǎn),由于第一行星齒輪14與第二行星齒輪15同軸固定,因此,第二行星齒輪15也相同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器10的齒條運(yùn)動;另一方面,當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2檢測到輸入軸11的轉(zhuǎn)向信息后,輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2將輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息傳遞給路感電機(jī)控制器,路感電機(jī)控制器將該轉(zhuǎn)角信息傳遞給轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器,轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)所述輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息和來自輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7的轉(zhuǎn)角信息對轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動行星架16轉(zhuǎn)動,行星架16轉(zhuǎn)動帶動第一行星齒輪14和第二行星齒輪15以中間軸12為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器14的齒條運(yùn)動;驅(qū)動轉(zhuǎn)向器14齒條的實(shí)際運(yùn)動為上述兩個方面的運(yùn)動合成,并帶動兩端的車輪偏轉(zhuǎn)設(shè)定的角度;
同時,助力電機(jī)控制器根據(jù)收到的扭矩傳感器8的扭矩信息,并根據(jù)該扭轉(zhuǎn)信息對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速工作,輸出輔助力矩給轉(zhuǎn)向器14的齒條,以執(zhí)行轉(zhuǎn)向動作。
(3)當(dāng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17失效時,離合器5結(jié)合,即通過離合器5使輸入軸11和中間軸12接合,系統(tǒng)變成普通電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤1操作汽車轉(zhuǎn)向時,由于輸入軸11和中間軸12接合,中間軸12帶動與其嚙合的第一行星齒輪14進(jìn)行自轉(zhuǎn),由于第一行星齒輪14與第二行星齒輪15同軸固定,因此,第二行星齒輪15也相同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器10的齒條運(yùn)動,并帶動兩端的車輪偏轉(zhuǎn)設(shè)定的角度;
助力電機(jī)控制器根據(jù)收到的扭矩傳感器8的扭矩信息,并根據(jù)該扭轉(zhuǎn)信息對轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速工作,輸出輔助力矩給轉(zhuǎn)向器14的齒條,以執(zhí)行轉(zhuǎn)向動作;同時,路感電機(jī)控制器根據(jù)設(shè)定的路感控制策略,控制路感電機(jī)3工作,對輸入軸11產(chǎn)生路感反饋力矩,使駕駛員操作輕便,路感清晰。
(4)當(dāng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向助力電機(jī)9失效時,離合器5接合,即通過離合器5使輸入軸11和中間軸12接合,系統(tǒng)恢復(fù)成機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),路感電機(jī)3可充當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)向功能:當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤1操作汽車轉(zhuǎn)向時,一方面,當(dāng)行星架16保持不動時,輸入軸11和中間軸12接合,中間軸12帶動與其嚙合的第一行星齒輪14進(jìn)行自轉(zhuǎn),由于第一行星齒輪14與第二行星齒輪15同軸固定,因此,第二行星齒輪15也相同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器10的齒條運(yùn)動;另一方面,當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2檢測到輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息后,輸入軸轉(zhuǎn)角傳感器2將輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息傳遞給路感電機(jī)控制器,路感電機(jī)控制器將該信息傳遞給轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器,轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)所述輸入軸11的轉(zhuǎn)角信息和來自輸出軸轉(zhuǎn)角傳感器7的轉(zhuǎn)角信息對轉(zhuǎn)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算后,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)17按所計(jì)算的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動行星架16轉(zhuǎn)動,行星架16轉(zhuǎn)動帶動第一行星齒輪14和第二行星齒輪15以中間軸12為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動輸出軸13的齒輪轉(zhuǎn)動,即驅(qū)動轉(zhuǎn)向器14的齒條運(yùn)動;驅(qū)動轉(zhuǎn)向器14齒條的實(shí)際運(yùn)動為上述兩個方面的運(yùn)動合成,并帶動兩端的車輪偏轉(zhuǎn)設(shè)定的角度;
同時,路感電機(jī)控制器根據(jù)設(shè)定的路感控制策略,控制路感電機(jī)3工作,對輸入軸11產(chǎn)生路感反饋力矩,使駕駛員操作輕便,路感清晰。
綜上所述,以上僅為本發(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。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。