一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法

文档序号:161856 发布日期:2021-10-29 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法 (Intelligent vehicle line control steering system, intelligent vehicle and control method thereof ) 是由 刘玮 张庆杰 程锦 马永恒 万平 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法,属于汽车转向控制技术领域。包括设置在智能车上的转向控制器、与转向控制器机电连接的转向执行机构和多种传感器;所述转向执行机构包括驱动电机、与驱动电机相连的转向横拉杆、与转向横拉杆相连的转向节臂;所述转向执行机构与智能车轮毂相连。本发明相较于传统线控转向系统,在转向精度上有了很大的提高,同时能够适应更加复杂的工况,不仅结构简单,性能更加稳定,可以实现更好的转向效果。(The invention discloses an intelligent vehicle linear control steering system, an intelligent vehicle and a control method thereof, and belongs to the technical field of automobile steering control. The intelligent vehicle steering system comprises a steering controller arranged on the intelligent vehicle, a steering actuating mechanism electrically and mechanically connected with the steering controller and a plurality of sensors; the steering actuating mechanism comprises a driving motor, a steering tie rod connected with the driving motor and a steering knuckle arm connected with the steering tie rod; and the steering actuating mechanism is connected with the intelligent wheel hub. Compared with the traditional steer-by-wire system, the invention greatly improves the steering precision, can adapt to more complex working conditions, has simple structure and more stable performance, and can realize better steering effect.)

一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法,属于汽车转向控制技术领域。

背景技术

随着车辆技术的发展,车辆道路的行驶密度在不断增大。四轮转向因由于能够实现主动安全而被不断重视,它的优势主要在于汽车在转向过程中能够使得质心侧偏角基本为零。在很大程度上提高了横摆角速度以及侧向加速度的瞬态性能指标,另外低速时能够减小车辆的转弯半径,使车辆在低速行驶时更加灵活,而且还能独立的控制器车的运动轨迹与姿态,使方向角与姿态角重合,从而提高车辆的侧向稳定性。高速行驶时同相位前轮转向时,后轮产生转弯力的时间相对滞后,这使得车身方向与实际行驶方向的偏差减小,从而具有较好的稳定感。

同时,它可以使车辆在低速时改善其机动性,获得更小的转弯半径,使其在拥挤的环境下灵活自如的通过,改善汽车高速时的稳定性和行驶循迹能力,从而提高车辆行驶的安全性。

转向系统是指车辆在结构上通过转向装置来实现汽车在工作过程中改变或者保持行驶方向的结构。根据实际行驶过程中所遇到的工况进行车辆行驶方向的改变则是汽车转向系统最关键的功能。而随着汽车技术的现代化,汽车转向系统也从机械式转向系统演变到现如今的线控转向控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种智能车线控转向系统、智能车及其控制方法,以解决现有技术中线控转向系统转向精度和稳定性差的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明是采用下述方案实现的:

本发明提供了一种智能车线控转向系统,包括设置在智能车上的转向控制器、与转向控制器机电连接的转向执行机构和多种传感器;所述转向执行机构包括驱动电机、与驱动电机相连的转向横拉杆、与转向横拉杆相连的转向节臂;所述转向执行机构与智能车轮毂相连。

优选的,所述驱动电机为伺服直线推杆电机。

优选的,所述转向控制器为智能车ECU。

优选的,所述传感器实时监测智能车横向速度、纵向速度和横摆速度。

本发明还提供了一种智能车,采用上述智能车线控转向系统进行转向控制。

本发明还提供了一种智能车线控转向系统的控制方法,包括如下步骤:传感器监测汽车待转运行状态,反馈至智能车的转向控制器;转向控制器发送转向指令至转向执行机构,转向执行机构的驱动电机输出力矩控制转向横拉杆和转向节臂,完成智能车的车轮转向。

优选的,还包括转向过程中传感器实时采集智能车转角数据,反馈至智能车的转向控制器,转向控制器实时输出调整指令的步骤。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

1、本发明相较于传统线控转向系统,在转向精度上有了很大的提高,同时能够适应更加复杂的工况,不仅结构简单,性能更加稳定,可以实现更好的转向效果。

2、本发明相较于传统线控转向系统,省略了转向盘总成,车辆的转向不需要通过人为操作进行,智能化程度高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种智能车线控转向系统原理图;

图2是本发明实施例提供的一种智能车线控转向系统的转向执行机构结构示意图。

其中,附图标记为:1、伺服直线推杆电机;2、转向横拉杆;3、转向节臂。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1和2所示,本实施例提供了一种智能车线控转向系统,主要由转向控制器、转向执行机构和多种传感器组成,转向控制器设置在智能车上,转向执行机构与转向控制器相连,多种传感器与转向控制器机电连接。其中,转向执行机构包括包括驱动电机、与驱动电机相连的转向横拉杆2、与转向横拉杆2相连的转向节臂3,转向节臂3与智能车轮毂固定连接。本实施例相较于传统线控转向系统,省略了转向盘总成,车辆的转向不需要通过人为操作进行,智能化程度高。

相较于传统线控转向系统,通过最新的ECU(电子控制单元)作为转向控制器来实现转向过程控制,取消原先由转向盘总成所以及一部分的转向机械结构,避免了这些部件之间的约束的问题;减少一些机械结构的使用,使得整车的结构更见简单高端,同时减少了空间上的占用,减轻了整车质量。ECU根据需要发出指令,避免了电力的消耗,在能源方面具有一定的节能作用。

本实施例提供的线控转向系统采用的驱动电机为伺服直线推杆电机1,具有控制精度高、闭环控制、反馈信号、响应迅速等特点,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制的目的。伺服电机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制;转速也能够随着电压变化;电机的反应快。整车在结构布置上也能更加灵活;由伺服直线推杆电机1提供转向的动力,取消了一些液压装置的使用,进而避免了液压结构漏油的问题;

本实施例提供的传感器能够实时监测汽车的行驶状态,采集汽车实时的横向速度、纵向速度以及横摆速度,控制方面,线控转向系统的控制效果,比人为操控更加精准。通过对数据的实时监测,从而实现精准控制。在操纵稳定性上有了很大的提高。

实施例2

本实施例提供一种智能车,采用实施例1所述的智能车电控制动系统进行制动控制,实现了智能车安全、稳定地减速以及精准制动。

如图1和2所示,所述一种智能车线控转向系统,主要由转向控制器、转向执行机构和多种传感器组成,转向控制器设置在智能车上,转向执行机构与转向控制器相连,多种传感器与转向控制器机电连接。其中,转向执行机构包括包括驱动电机、与驱动电机相连的转向横拉杆2、与转向横拉杆2相连的转向节臂3,转向节臂3与智能车轮毂固定连接。本实施例相较于传统线控转向系统,省略了转向盘总成,车辆的转向不需要通过人为操作进行,智能化程度高。

相较于传统线控转向系统,通过最新的ECU(电子控制单元)作为转向控制器来实现转向过程控制,取消原先由转向盘总成所以及一部分的转向机械结构,避免了这些部件之间的约束的问题;减少一些机械结构的使用,使得整车的结构更见简单高端,同时减少了空间上的占用,减轻了整车质量。ECU根据需要发出指令,避免了电力的消耗,在能源方面具有一定的节能作用。

所述线控转向系统采用的驱动电机为伺服直线推杆电机1,具有控制精度高、闭环控制、反馈信号、响应迅速等特点,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制的目的。伺服电机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制;转速也能够随着电压变化;电机的反应快。整车在结构布置上也能更加灵活;由伺服直线推杆电机1提供转向的动力,取消了一些液压装置的使用,进而避免了液压结构漏油的问题;

所述传感器能够实时监测汽车的行驶状态,采集汽车实时的横向速度、纵向速度以及横摆速度,控制方面,线控转向系统的控制效果,比人为操控更加精准。通过对数据的实时监测,从而实现精准控制。在操纵稳定性上有了很大的提高。

实施例3

本实施例提供一种智能车线控转向系统的控制方法,包括如下步骤:传感器监测汽车待转运行状态,反馈至智能车的转向控制器;转向控制器发送转向指令至转向执行机构,转向执行机构的驱动电机输出力矩控制转向横拉杆和转向节臂,完成智能车的车轮转向。

如图1和2所示,所述一种智能车线控转向系统,主要由转向控制器、转向执行机构和多种传感器组成,转向控制器设置在智能车上,转向执行机构与转向控制器相连,多种传感器与转向控制器机电连接。其中,转向执行机构包括包括驱动电机、与驱动电机相连的转向横拉杆2、与转向横拉杆2相连的转向节臂3,转向节臂3与智能车轮毂固定连接。本实施例相较于传统线控转向系统,省略了转向盘总成,车辆的转向不需要通过人为操作进行,智能化程度高。

相较于传统线控转向系统,通过最新的ECU(电子控制单元)作为转向控制器来实现转向过程控制,取消原先由转向盘总成所以及一部分的转向机械结构,避免了这些部件之间的约束的问题;减少一些机械结构的使用,使得整车的结构更见简单高端,同时减少了空间上的占用,减轻了整车质量。ECU根据需要发出指令,避免了电力的消耗,在能源方面具有一定的节能作用。

所述线控转向系统采用的驱动电机为伺服直线推杆电机1,具有控制精度高、闭环控制、反馈信号、响应迅速等特点,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制的目的。伺服电机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制;转速也能够随着电压变化;电机的反应快。整车在结构布置上也能更加灵活;由伺服直线推杆电机1提供转向的动力,取消了一些液压装置的使用,进而避免了液压结构漏油的问题;

所述传感器能够实时监测汽车的行驶状态,采集汽车实时的横向速度、纵向速度以及横摆速度,控制方面,线控转向系统的控制效果,比人为操控更加精准。通过对数据的实时监测,从而实现精准控制。在操纵稳定性上有了很大的提高。

上述线控制动系统的控制方法采用通过编码器实现闭环控制和信号反馈的直线电机推动的方式作为转向的动力来源,进而推动转向横拉杆2的横向运动,再通过转向节臂3拉动车轮进行转向。

此外,在转向过程中,传感器不断采集实时的转角等数据信息,反馈给ECU,ECU通过处理调整指令来实现实时的转向的精准控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

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