[发明专利]一种用于新能源汽车的电动转向系统及电动转向控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车的转向系统及转向控制方法，尤其涉及用于新能源电动汽车的电动转向系统及电动转向控制方法。

背景技术

当前传统汽车，特别是内燃机驱动车辆上所用转向系统多采用方向机加连杆的机械转向方式，由盘式或者螺杆式方向机通过球头连杆连接转向轮的羊角部分，藉由方向机将方向盘操纵的角度转向转变为与方向连杆平行方向之位移，继而产生转向轮的左右转动。这种转向装置的设计和布置会在转向轮特别是转向轮之间造成复杂的机械行程回路，从而导致了新能源汽车设计上的困扰。随着汽车工业市场科技化的步伐越来越快，国际社会针对环境保护的呼声越来越高，目前整个行业都在努力推进和拓展新能源汽车，但是，目前针对新能源汽车的转向系统，大多停留在传统汽车的转向系统设计理念上止步不前，还没有一种适用于新能源汽车，特别是电动汽车上的新理念电动转向系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于新能源汽车的电动转向系统，改变了车辆转向模式，简化了车辆前桥的结构，优化了新能源汽车转向系统的性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于新能源汽车的电动转向系统，包括电动转向机械系统和电动转向控制系统，所述电动转向机械系统包括方向盘、与方向盘连接的方向柱、右转向轮、左转向轮以及设置在所述右转向轮和所述左转向轮之间的横置拉杆，所述方向柱上连接有阻尼回馈电动机；

所述右转向轮的中心部位固定设置有与所述右转向轮的转动轴同轴的右转向节，所述右转向节的下端固连有垂直于所述右转向轮的转动轴的纵向拉杆，所述纵向拉杆的一端固定连接所述右转向节，另一端可转动地连接转向连杆的外端，所述转向连杆的内端通过机械摆臂与转向电机连接；

所述左转向轮的中心部位固定设置有与所述左转向轮的转动轴同轴的左转向节，所述横置拉杆的两端分别与所述右转向节和所述左转向节的下端铰接；

所述电动转向控制系统包括电动转向控制器、设置在所述方向柱上的角度传感器、设置在所述转向连杆上的位移传感器、设置在所述转向电机上的转矩传感器以及设置在车辆车架上的车速传感器，所述角度传感器、位移传感器、转矩传感器和车速传感器的信号输出端与所述电动转向控制器的信号输入端相连接；

所述电动转向控制器分别连接所述转向电机和所述阻尼回馈电动机并控制其转动。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

所述转向电机通过固定支架固定连接在车辆前桥右侧的车架支架上，所述机械摆臂通过减速器连接在所述转向电机的转动输出轴上，所述转向电机的转动输出轴与车辆的直行方向相同，所述机械摆臂能在所述转向电机的驱动下绕所述转向电机的转动输出轴在垂直于所述车辆直行方向的平面内转动。

所述阻尼回馈电动机通过电动机固定架固定连接在车辆前桥右侧的车架支架上。

所述右转向轮为主动转向轮，所述左转向轮为从动转向轮，所述转向连杆、机械摆臂、转向电机及其固定支架以及所述阻尼回馈电动机均设置在所述方向柱与右转向轮之间的车辆前桥空间内。

所述的电动转向控制器包括微处理器以及与微处理器相连的接入接口电路和电机驱动电路，所述角度传感器、位移传感器、转矩传感器和车速传感器的信号输出端通过接入接口电路与微处理器的输入端相连接，所述微处理器的输出端通过所述电机驱动电路分别连接所述转向电机和所述阻尼回馈电动机。

所述电动转向控制器包括故障检测电路和故障显示电路，故障检测电路的输出端和所述的微处理器相连，故障显示电路的输入端和微处理器相连。

所述电动转向控制器包括过流保护电路、继电器驱动电路和继电器保护电路，所述的微处理器的电机驱动电路通过继电器驱动电路和继电器保护电路的输入端相连，继电器保护电路的输出端分别与所述转向电机和所述阻尼回馈电动机相连，所述过流保护电路的输入端分别与所述转向电机和所述阻尼回馈电动机相连，所述过流保护电路的输出端接入所述微处理器。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种用于新能源汽车的电动转向控制方法，其应用于上述电动转向系统，并包括以下控制模式：

1)在新能源汽车转向时，所述电动转向控制器内的微处理器采集所述车速传感器和所述角度传感器的输出信号，通过微处理器内预先设定的程序向所述转向电机发出转向信号，并由所述转向电机控制所述右转向轮进行转向操作，所述左转向轮在所述横置拉杆的带动下与所述右转向轮同步转向；