[发明专利]一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法

权利要求书

1.一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于：包括方向盘(1)、方向盘转角传感器(2)、转矩传感器(3)、加装助力电机(4)、方向盘立柱离合(5)、轮胎(6)、原助力电机(7)、分布式驱动线控转向ECU(8)、原车助力转向ECU(9)和CAN信号线路(10)；

所述加装助力电机(4)在分布式驱动线控转向ECU(8)的控制下，通过蜗轮蜗杆机构对转向管柱直接施加助力矩，原助力电机(7)则在原车助力转向ECU(9)的控制下通过齿轮齿条机构直接对横拉杆施加助力矩，方向盘立柱离合(5)受分布式驱动线控转向ECU(8)的控制，通过液压机构实现离合器的开闭，近而实现线控状态的进入与退出，方向盘转角传感器(2)与转矩传感器(3)直接套装在转向管柱上；

所述方向盘转角传感器(2)与转矩传感器(3)采集转向管柱上的转角和转矩信息，采集的信号分别传输至分布式驱动线控转向ECU(8)与原车助力转向ECU(9)的同时与CAN信号线路(10)构成的局域网互通共享；分布式驱动线控转向ECU(8)通过CAN信号线路(10)构成的局域网从原车助力转向ECU(9)中下载车速信号和原助力电机(7)控制信号T₁；

分布式驱动线控转向ECU(8)根据原助力电机(7)的控制信号T₁和车速信号、方向盘转角传感器(2)中的方向盘转角信号、转矩传感器(3)中的力矩信号计算加装助力电机(4)的输出力矩。

2.根据权利要求1所述的一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于，所述转矩传感器(3)的信号反应驾驶员的转向需求，即转矩传感器(3)扭矩值等于驾驶员输出力矩，其满足如下公式：

T_传感器＝T_阻-T_助＝T_驾

T_阻＝T_回正+f·B

T_助＝T₁+T₂

其中，T_驾表示驾驶员输出扭矩，T_阻表示阻力矩，主要由回正力矩，道路摩擦阻力f构成，式中B为前轮轮距，T_助则由原助力电机(7)输出力矩T₁和加装助力电机(4)输出力矩T₂之和构成。

3.根据权利要求2所述的一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于，所述分布式驱动线控转向ECU(8)和原车助力转向ECU(9)的控制目标是使助力力矩最终等于阻力矩，以期使驾驶员输出力矩等于零值，即认为满足驾驶员转向需求；在非线控模式，即原助力电机(7)和加装助力电机(4)共同作用下，分布式驱动线控转向ECU(8)和原车助力转向ECU(9)通过控制助力矩T_助的大小以达到这一控制目标，T_助的计算方法见下公式：

T_助＝T₁+T₂

T₂＝KT₁

K＝AV+BT_传感器 。

4.根据权利要求2所述的一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于，所述助力力矩等于原助力电机(7)输出力矩T₁和加装助力电机(4)的输出力矩T₂之和。原助力力矩T₁由原车助力转向ECU(9)通过方向盘转角信号和车速信号计算得到。

5.根据权利要求3所述的一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于，所述加装助力电机(4)的输出力矩T₂通过系数K对原助力电机(7)力矩T₁做放大输出。所述回正力矩T_回正的大小与车速V正相关；所述A，B是系数，可采用标定实验的方法得到其值的查询表。

6.根据权利要求1所述的一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，其特征在于，所述分布式驱动线控转向ECU(8)与原车助力转向ECU(9)开发所需要的车速信号通过“整车CAN局域网”中VCU_MiscSt帧的VCU_MiscSt_VS信号获取，通信协议为转向系统所需的VCU_MiscSt。