[发明专利]一种线控转向系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种线控转向系统及其控制方法，包含转向盘、转向轴、力矩传感器、路感电机、路感电机控制器、车速传感器、电子稳定单元、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、转向电机控制器、转向电机、转向器、前轮转角传感器和蜂鸣器。本发明通过采集前轮转角、横摆角速度、侧向加速度和车速判断车辆状态。根据车辆的实时状态，判断出车辆处于的危险程度，对驾驶员指令做出准确的响应。本发明有效避免了驾驶员操作不当以及恶劣条件下路面附着条件的影响导致发生侧滑或者侧翻事故的现象，能够提高弯道工况下汽车的安全性，提高汽车行驶过程的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种线控转向系统及其控制方法。

背景技术

转向系统是汽车的关键部件之一，它不仅能保证汽车能按驾驶员的意志进行转向行驶，还关系到汽车的操纵稳定性。如何合理地设计转向系统，使汽车具有更好更稳定的操纵性，始终是设计人员研究的重要课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计变得极为重要。线控转向系统的发展正是迎合了这种客观需求，是继电动助力转向系统后发展起来的新一代转向系统。

线控转向系统SBW具有可变传动比，如遇紧急情况可快速响应。此外SBW还具有结构简单、便于维护和实现汽车的轻量化、节能等优点，同时还有利于和其他系统集成并进行统一协调与控制，提高汽车安全性和舒适性。虽然SBW取消了机械连接，但路感作为驾驶员驾驶过程中必不可少的部分，可帮助驾驶员更好的掌握当前的路面情况，为此，SBW系统专门用一个电机给驾驶员提供路感。并且伴随国家层面上对线控技术的重视以及《中国制造2025》的出台，线控转向显然已成为当今汽车转向系统的研究热点和未来汽车转向系统的发展的必然趋势，并且随着各大高校、科研院所以及相关企业大量深入的研究，线控转向技术势必会得到较为快速的发展和推广使用，市场应用前景非常可观。

侧滑和侧翻是车辆行驶过程中一种较为危险的行驶状态，汽车在弯道工况下，由于驾驶员操作不当以及恶劣条件下路面附着条件的影响，往往容易导致发生侧滑或者侧翻事故。以线控转向系统为新的防侧滑及侧翻的控制方法旨在降低车辆转弯时存在的风险，预防交通事故的发生，切实提高车辆的安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种线控转向系统及其控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种线控转向系统，包含转向盘、转向轴、力矩传感器、路感电机、路感电机控制器、车速传感器、电子稳定单元、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元、转向电机控制器、转向电机、转向器、前轮转角传感器和蜂鸣器；

所述转轴一端和所述转向盘的转轴固连，另一端和所述路感电机的输出轴固连；

所述的力矩传感器设置在所述转向轴上，用于感应转向轴的受力力矩并将其传递给所述电子稳定单元；

所述车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、路面系数估计单元均设置在车身上，分别用于获得车辆的车速、侧向加速度、横摆角速度和路面附着系数，并将其传递给所述电子稳定单元；

所述前轮转角传感器设置在车辆的一个前轮上，用于获得汽车的前轮转角，并将其传递给所述电子稳定单元；

所述转向电机通过所述转向器和汽车的前轴相连，用于控制汽车两个前轮的转向；

所述路感电机控制器分别和所述电子稳定单元、路感电机相连，用于根据电子稳定单元的指令控制路感电机工作；

所述转向电机控制器分别和所述电子稳定单元、转向电机相连，用于根据电子稳定单元的指令控制转向电机工作；