[发明专利]一种分布式电动冗余线控转向教学机构的控制方法

权利要求书

1.一种分布式电动冗余线控转向教学机构的控制方法，包括线控驾驶员操控模式、线控无人驾驶模式和故障电控冗余模式,一台计算机与转向角编码器(6)、扭矩传感器(4)、路感电机(9)、冗余驱动电机(15)以及转向驱动电机(18)分别通过控制线连接；

所述的线控驾驶员操控模式包括以下控制步骤：

计算机将系统工作模式选定为线控驾驶员操控模式，驾驶员操控通过花键连接在转向阶梯轴(2)右端的方向盘(1)进行转向动作，通过与方向盘连接的转向阶梯轴将转向动作传递给固定在转向阶梯轴上的转向角齿轮(3)，所述的转向角齿轮通过啮合驱动转向角采集齿轮(7)在竖直面内转动，所述的转向角采集齿轮固定在转向角编码器(6)上，通过转向角编码器采集方向盘的转动方向、转动角度和转动速度并传递给计算机，计算机向路感电机(9)输出控制信号使路感电机与方向盘反向同步转动，与所述的路感电机输出轴通过平键连接的路感输出齿轮(8)与路感反馈齿轮(5)啮合配合以带动路感反馈齿轮转动，路感电机产生的路感扭矩通过与路感反馈齿轮螺栓固连的扭矩传感器(4)传递给转向阶梯轴，最终路感扭矩反馈给方向盘；当路感电机动作的同时，计算机控制转向驱动电机的转动轴同步转动，转向驱动电机的转动轴带动驱动蜗杆转动，所述的驱动蜗杆与蜗轮齿圈外壁上的外齿啮合以驱动与蜗轮齿圈内齿啮合的三个行星齿轮在竖直平面内同步转动，行星齿轮带动位于三个行星齿轮左侧的行星轮支架在竖直平面内同步同向转动，齿轮轴的右端与行星轮支架通过螺栓同轴线紧固连接的转向驱动齿轮将转动继续传递至与驱动齿轮啮合的转向齿条，所述的转向齿条在驱动齿轮的驱动下沿垂直于转向驱动齿轮的轴线方向前后移动，所述的转向齿条通过转向驱动杆带动轮毂刹车盘(6)绕上端销轴和下端销轴所在轴线转动；

所述的线控无人驾驶模式包括以下控制步骤：

计算机将系统工作模式选定为线控无人驾驶模式，沿水平方向设置的转向驱动电机(18)的转动轴带动驱动蜗杆(17)转动，所述的驱动蜗杆与蜗轮齿圈(12)外壁上的外齿啮合以驱动与蜗轮齿圈内齿啮合的三个行星齿轮(29)在竖直平面内同步转动，行星齿轮带动行星轮支架(31)同步同向转动，所述的行星轮支架将转动传递至转向齿条(21)带动转向齿条沿垂直于转向驱动齿轮的轴线方向前后移动，所述的转向齿条(21)通过转向驱动杆(22)带动轮毂刹车盘(26)绕上端销轴和下端销轴所在轴线转动；

所述的故障电控冗余模式包括以下控制步骤：

计算机将系统工作模式选定为故障电控冗余模式，驾驶员操控通过花键连接在转向阶梯轴(2)右端的方向盘(1)进行转向动作，通过与方向盘(1)连接的转向阶梯轴将转向动作传递给固定在转向阶梯轴上的转向角齿轮(3)，所述的转向角齿轮通过啮合驱动转向角采集齿轮(7)在竖直面内转动，所述的转向角采集齿轮(7)固定在转向角编码器(6)上，通过转向角编码器采集方向盘的转动方向、转动角度和转动速度并传递给计算机；在(6)计算机采集到转向角编码器输出的方向盘的转动方向、转动角度和转动速度信号的同时，计算机输出控制信号给冗余驱动电机(15)使冗余驱动电机沿水平方向设置的输出轴同步转动，冗余驱动电机的转动轴带动冗余驱动蜗杆(1)转动，所述的冗余驱动蜗杆与冗余驱动蜗轮(10)齿轮啮合以驱动与冗余驱动蜗轮通过平键固连的驱动轴同步转动，设置在所述的驱动轴(11)左端的太阳齿轮在驱动轴带动下转动，环绕所述的太阳齿轮均匀安装的三个行星齿轮(9)与太阳齿轮啮合转动，三个行星齿轮带动行星轮支架在竖直平面内同步同向转动，所述的行星轮支架(1)将转动传递至转向齿条且带动转向齿条沿垂直于转向驱动齿轮的轴线方向前后移动，所述的转向齿条通过转向驱动杆带动轮毂刹车盘绕上端销轴和下端销轴所在轴线转动。