[发明专利]一种用于线控转向的故障应急装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种用于线控转向的故障应急装置和控制方法，包括电控单元总成、转向液压机构、应急连接机构、左支撑臂、右支撑臂，电控单元总成中的备用电控单元具有故障检测模块、处理模块、电机控制模块；当故障检测模块检测到故障后发出故障信号，处理模块接收该信号后屏蔽左转向电机电控单元、右转向电机电控单元，控制应急连接机构将左转向横拉杆、右转向横拉杆连为一体，由电机控制模块控制正常电机驱动转向，实现应急转向，并储存故障信息、开启线控转向故障指示灯指示。本发明装配简单，结构紧凑，占用空间小，易布置，在发生故障后由双电机独立线控转向切换到左转向横拉杆、右转向横拉杆固定连接的同步转向模式，提高线控转向系统安全性。

技术领域

本发明涉及汽车的线控转向系统领域，具体涉及一种用于线控转向的故障应急装置和控制方法，特别适用于轿车的线控转向系统。

背景技术

作为汽车的主要性能之一，转向性能直接影响到汽车的操纵稳定性，对汽车的安全行驶至关重要。因操纵力矩大、转向传动比固定、角传递特性无法改变、转向响应需提前操作等因素，传统机械转向系统(MS)逐渐被淘汰。液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力转向系统（ECHPS）、电动液压助力转向系统（EHPS）解决了传统机械转向系统的不足之处，兼顾了操纵轻便性、稳定性，但其结构复杂、成本高、维修困难、方向盘路感差。

线控转向系统利用电控系统进行转向，突破了传统机械转向系统的限制，使得汽车转向的力传递特性、角度传递特性具有更大的设计空间，易于与自动驾驶的其它子系统(如感知、动力、底盘等)匹配，继而改善了汽车的主动安全性能、驾驶特性和操纵性，提高了驾驶员的路感舒适性，但该系统的安全性、工作稳定性能较差。为解决该问题，英菲尼迪Q50车型仍保留传统的机械转向柱管结构，其转向离合器在故障发生后通过连接转向器、转向柱管来实现应急转向，但该结构较为复杂、转向效率低。日本精工试制了 “双连杆臂式线控转向系统（DPASS）”，其通过两个马达的旋转力直接驱动前轮转向臂来操纵转向轮，但转向功能在电机发生故障后丧失。

针对上述问题，部分学者在液压机械备份和双电机冗余备份方面提出了新的故障应急措施，比如陈祖金等人提出了一种线控液压汽车转向系统机械备份装置（专利号CN208134429 U）。该装置包括蜗轮蜗杆结构，通过连接蜗杆、复合液压缸将转向盘的旋转运动转化为复合液压缸内油液运动，并进一步转化为转向横拉杆的横向运动，继而实现转向，但转向盘的转动速度慢，使得液压装置响应速度慢，且产生的液压力较小。陈国钰等人提出了一种双电机冗余线控转向装置（专利号CN 207747931U）。该装置将路感电机作为备份电机，其在正常工况下断开电磁离合器并通过电机提供路感，在发生故障后连接电磁离合器，使得路感电机反转，继而驱动转向器提供转向助力，但该装置结构复杂、成本高、空间布置困难。

因此，现有线控转向系统的故障应急系统存在局限性，尚未兼顾结构、成本、空间布置等问题，亟需新的技术方案来解决相关问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于线控转向的故障应急装置和控制方法，可在正常工况下独立控制左转向轮、右转向轮协同转向，提高转向效率；发生故障后可通过连接左转向横拉杆、右转向横拉杆来实现左转向轮、右转向轮同步转向，确保安全性。

为此，本发明的技术方案为：一种用于线控转向的故障应急装置和控制方法，其特征在于：包括电控单元总成、转向液压机构、应急连接机构、左支撑臂、右支撑臂，

所述应急连接机构包括左液压缸通油口、右液压缸通油口、中间液压缸通油口、左转向横拉杆、右转向横拉杆、左侧上壳体、右侧上壳体、下壳体、左顶块、右顶块、中间顶块、中间顶块回位弹簧、中间活塞、中间顶块左滑道、中间顶块右滑道、左液压缸、右液压缸、中间液压缸，其中：

左侧上壳体、右侧上壳体固定在下壳体上，并与下壳体围合成应急连接机构安装腔，