[发明专利]一种具有可调转向模式的电动汽车转向系统及控制方法

权利要求书

1.一种具有可调转向模式的电动汽车转向系统，其特征是：包括EPS、SBW ECU（1）、故障诊断ECU（2）、电源模块（3）、第一电机（6）、EPS 、SBW用电磁离合器（7）、蜗杆传动减速器（8），减速器蜗杆（8A）、减速器蜗轮（8B）、万向节 （9）、转向小齿轮（10）、转向盘（11）、第一转向轴（12A）、第二转向轴 （12B）、第三转向轴（12C）、转向盘转角转矩传感器（13）、蜗杆传动减速器（14），蜗杆（14A）、蜗轮（14B）、第二电机（15）、电磁离合器（16）、机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17）、万向节（18）、转向器输入轴（19）、转向小齿轮（20）、转向轮（21）、转向齿条（22）、电机驱动电路（23）、电机驱动电路（24）、齿条位移传感器（25）；

转向盘（11）与第一转向轴（12A）以细花键连接，第一转向轴（12A）上安装用于测量转向盘转动的角度和转矩大小及方向的转向盘转角转矩传感器（13）；蜗杆传动减速器（14）包括蜗杆（14A）、蜗轮（14B），蜗轮（14B）与第二转向轴（12B）以花键连接，第二电机（15）与蜗杆（14A）之间安装电磁离合器（16），电磁离合器（16）、转向盘转角转矩传感器（13）与EPS、SBW ECU（1）之间均是导线连接，EPS、SBW ECU（1）发出控制信号控制电磁离合器（16）的结合、分离状态，电磁离合器（16）处于结合状态时，第二电机（15）带动蜗杆（14A）转动；电磁离合器（16）处于分离状态时，第二电机（15）与蜗杆（14A）断开机械连接，转向盘转角转矩传感器（13）的信号传递到EPS、SBW ECU（1），第二电机（15）与电机驱动电路（23）、电机驱动电路（23）与EPS、SBW ECU（1）之间均是导线连接，EPS、SBW ECU（1）发出脉宽调制PWM信号到电机驱动电路（23），实现第二电机（15）的驱动。

2.根据权利要求1所述的具有可调转向模式的电动汽车转向系统，其特征是：

第二转向轴（12B）与第三转向轴（12C）之间安装机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17），机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17）与EPS、SBW ECU（1）之间是导线连接，EPS、SBW ECU（1）发出控制信号控制所述机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17）的结合、分离状态，机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17）处于结合状态时，第二转向轴 （12B）与第三转向轴 （12C）连接为一体；机械转向与电动助力转向用电磁离合器（17）处于分离状态时，第二转向轴（12B）与第三转向轴（12C）断开机械连接，第三转向轴（12C）与转向器输入轴（19）通过万向节（18）连接，转向小齿轮（20）与转向齿条（22）啮合。

3.根据权利要求1所述的具有可调转向模式的电动汽车转向系统，其特征是：

第一电机（6）与蜗杆传动减速器（8）的减速器蜗杆（8A）之间安装EPS 、SBW用电磁离合器（7）， EPS 、SBW用电磁离合器（7）与EPS、SBW ECU（1）之间是导线连接，EPS、SBW ECU（1）发出控制信号控制所述EPS 、SBW用电磁离合器（7）的结合、分离状态，EPS 、SBW用电磁离合器（7）处于结合状态时，第一电机（6）带动减速器蜗杆（8A）转动；处于分离状态时，第一电机（6）与减速器蜗杆（8A）断开机械连接，减速器蜗杆（8A）与减速器蜗轮（8B）啮合，轴线交错垂直，减速器蜗轮（8B）输出轴与转向小齿轮（10）输入轴之间通过万向节（9）连接，转向小齿轮（10）与转向齿条（22）啮合，转向齿条（22）通过拉杆、转向节等实现左、右转向轮（21）的转动，从而实现车辆转向，齿条位移传感器（25）安装在转向齿条（22）上检测齿条位移值，齿条位移传感器（25）与EPS、SBW ECU （1）导线连接，齿条位移传感器（25）的信号传递到EPS、SBW ECU （1）。

4.一种具有可调转向模式的电动汽车转向系统的控制方法，其特征是：主要包括如下步骤：

1）系统初始化，包括ECU的单片机模数转换端口、定时器等初始化；

2）检测驾驶员选定转向模式，驾驶员在转向模式选择界面（5）按键结果传递到EPS、SBW ECU （1），EPS、SBW ECU （1）判断驾驶员选定转向模式后，启动相应的转向模式控制；

3）相应的转向模式控制；

4）转向系统故障诊断及容错控制处理。