[发明专利]一种多模式主动转向系统的控制器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种多模式主动转向系统的控制器及其控制方法，以系统能耗函数为控制目标，对系统多个助力执行机构进行协调控制；其中，系统能耗函数包括电机能耗、液压机构能耗、控制器能耗及机械转向机构能耗；传感器模块采集转向系统各部分信号并传递至能量分析模块，通过能量分析模块求解系统能耗函数，并将计算结果传递至电子控制单元，电子控制单元以系统能耗函数为控制目标、系统理想助力特性为约束条件，对系统多个助力执行机构进行协调控制，实现在保证约束条件输出助力满足理想助力曲线下的转向经济性。

主权项

一种多模式主动转向系统的控制器，其特征在于，包括：能量分析模块、传感器模块、电子控制单元、主动转向控制机构、主动转向执行机构、动力转向控制机构、动力转向执行机构、机械转向机构；所述的传感器模块分别采集电子控制单元、主动转向控制机构、动力转向控制机构、动力转向执行机构、机械转向机构的能耗信息，并传递信号至能量分析模块进行分析计算，然后输出信号至电子控制单元；电子控制单元依据输入信号分别向上述相应的控制机构输出伺服电机控制信号b、c、d，对伺服电机A、B、C进行转矩控制，通过伺服电机控制相应的执行机构依据控制策略输出转矩；所述的主动转向控制机构包括：伺服电机C；主动转向执行机构包括：电动推杆、第一减速机构及行星齿轮组；所述的伺服电机C接收上述电子控制单元输出的伺服电机控制信号b，并输出转矩依次经过电动推杆、第一减速机构、行星齿轮组的下齿圈，至机械转向机构；所述的动力转向控制机构包括：伺服电机A及伺服电机B；所述的动力转向执行机构包括：液压泵、储油罐、转阀、液压助力缸、第二减速机构及助力耦合器；所述的伺服电机A与伺服电机B分别接收上述电子控制单元输出的伺服电机控制信号c与d，依照相应控制策略，通过控制信号c调节伺服电机A输出转矩，经过第二减速机构输出到助力耦合器；通过控制信号d调节伺服电机B输出转矩，驱动液压泵运行，产生的高压助力油液依次经过储油罐、转阀、液压助力缸形成压差从而产生助力并输出至助力耦合器，经耦合的助力输出至机械转向机构；所述的机械转向机构包括：转向盘、转向柱、转向器及转向摇臂，通过转向盘向机械转向机构输入力矩，力矩依次经转向柱、转向器、转向摇臂输出至车轮，实现转向操作。