[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

说明书

本发明公开了一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，涉及电动汽车技术领域。本发明包括方向盘、方向盘转角传感器、转矩传感器、加装助力电机、方向盘立柱离合、轮胎、原助力电机、分布式驱动线控转向ECU、原车助力转向ECU和CAN信号线路，加装助力电机在分布式驱动线控转向ECU的控制下，通过蜗轮蜗杆机构对转向管柱直接施加助力矩，原助力电机则在原车助力转向ECU的控制下通过齿轮齿条机构直接对横拉杆施加助力矩，本发明通过新增线控助力转向控制器与CAN局域网通讯，实现对立柱上新增的助力电机进行控制，在加装轮毂电机后无法输出足够的力矩时，快速有效的克服增大的转向阻力，以改善车辆的转向响应。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体为一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法。

背景技术

在环境问题日益严重的大背景下，电动汽车相关技术处于高速发展时期。电动汽车不仅具有零碳排放，环境的友好的优点，在动力学控制层次，电动车辆具有控制响应快，控制力拒可知可控的特点。目前的电动汽车的动力系统设计方案主要有两种：一是基于中央电机的动力系统方案，二是基于轮毂电机或轮边电机的分布式驱动方案。相比中央电机方案，采用轮毂电机或轮边电机的分布式驱动方案具有车辆四轮输出扭矩可独立控制的特点。在这样的特点下，汽车可操控性，操纵稳定性得到了显著的提高。车辆可以通过内外轮反转等灵活的控制方法完成诸如原地转向，蟹行等传动车辆难以企及的动作。

基于上述技术原理，通过卸除原有中央电机，加装轮毂电机(或轮边电机)来构建分布式驱动系统，可以显著提高电动汽车的操控性能。但由于分布式驱动车辆所采用轮毂电机(或轮边电机)需要安装在轮毂中或轮边上，原本部署在悬架之上的动力系统被转移到了悬架之下，车辆的簧下质量大幅度增加，这使得被改装车辆原有的助力转向系统很难适应和满足加装轮毂电机后的转向需求。并且车用轮毂电机具有一定的体积，改装复杂，安装时为了不与悬架等机构发生干涉冲突，常常需要对车辆轮距做加宽处理，轮距加宽后的转向阻力增大，助力电机需要输出给更大的转矩才能满足转向需求，这加重了助力电机的负担同时也降低了汽车转向系统的响应速度。在这样的背景下，迫切需要一种针对中央电机驱动改装分布式驱动的电动车辆的线控助力转向再设计方法来解决上述的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，涉及到分布式驱动电动汽车的的线控助力系统改装，是针对加装轮毂电机后的普通电动车辆的线控助力转向系统再设计方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电动车辆改轮毂电机驱动的线控助力转向改装方法，包括方向盘、方向盘转角传感器、转矩传感器、加装助力电机、方向盘立柱离合、轮胎、原助力电机、分布式驱动线控转向ECU、原车助力转向ECU和CAN信号线路；

所述加装助力电机在分布式驱动线控转向ECU的控制下，通过蜗轮蜗杆机构对转向管柱直接施加助力矩，原助力电机则在原车助力转向ECU的控制下通过齿轮齿条机构直接对横拉杆施加助力矩，方向盘立柱离合受分布式驱动线控转向ECU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，方向盘转角传感器与转矩传感器直接套装在转向管柱上；

所述方向盘转角传感器与转矩传感器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与原车助力转向ECU的同时与CAN信号线路构成的局域网互通共享；分布式驱动线控转向ECU通过CAN信号线路构成的局域网从原车助力转向ECU中下载车速信号和原助力电机控制信号T₁；

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

进一步地，所述转矩传感器的信号反应驾驶员的转向需求，即转矩传感器扭矩值等于驾驶员输出力矩，其满足如下公式：