CN111301515A - 后轮线控电液转向系统的控制方法 - Google Patents

后轮线控电液转向系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于，根据车辆行驶的前轮转角信号和车速信号将汽车分为四驱同向模式、四驱异向模式、两驱自锁模式、手动选择模式和故障保护模式，在高速小转角工况下保证转向稳定性，在低速大转角工况时保证转向机动性，同时手动选择模式提高驾驶灵活性，而故障保护模式提高车辆安全性。

Description

后轮线控电液转向系统的控制方法
技术领域
本发明涉及汽车转向系统技术领域，具体地指一种后轮线控电液转向系统的控制方法。
背景技术
汽车四驱转向系统一般分成三种转向模式，即零相位转向模式、逆相位转向模式和同相位转向模式，需要根据车辆行驶的工况参数来控制后轮处于合适的转向模式，这样才能提高整车的转向性能以及保持整车行驶的稳定性。此外，车辆在颠簸路面行驶时，后轮容易因为传动装置的可逆性而出现转向角度偏差，使得后轮不断发生较小摆动，影响到车辆行驶的稳定性。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种后轮智能转向、提高后轮转向性能和稳定性的后轮线控电液转向系统的控制方法。
为实现上述目的，本发明提供一种后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于，包括如下几种模式：
1)四驱同向模式，当前轮角度传感器的数值小于或等于设定阈值，且车速传感器的数值大于设定阈值时，转向控制器控制后轮转向器保持与前轮转向一致，并控制转向电机输出目标转角；
2)四驱异向模式，当前轮角度传感器的数值大于设定阈值，且车速传感器的数值小于或等于设定阈值时，转向控制器控制后轮转向器保持与前轮转向相反，并控制转向电机输出目标转角；
3)两驱自锁模式，当前轮角度传感器的数值以及车速数值不属于四驱同向模式和四驱异向模式时，首先判定后轮转向器是否位于中位，若不位于中位，则转向控制器先控制后轮转向器进行回位转向，然后使转向电机与后轮转向器之间的传动装置发生自锁；若后轮转向器初始位置位于中位，则转向电机待机，转向电机与后轮转向器之间的传动装置直接进入自锁状态；
4)手动选择模式，手动选择模式通过手动选择器可设定为四驱模式或两驱模式；
5)故障保护模式，当后轮转向系统发生信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并人工操作后轮转向器回到中位；当转向信号中非后轮转向系统的信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并控制后轮转向器回到中位，传动装置发生自锁。
进一步地，传动装置包括互相啮合的涡轮和蜗杆，蜗杆的展开螺旋角小于涡轮的接触摩擦角。
进一步地，蜗杆的一端与转向电机连接，另一端为六角螺帽结构。
进一步地，后轮转向器中设置有两个后轮角度传感器，当两个后轮角度传感器的差值超过设定阈值时，转向控制器判定为后轮角度传感器信号异常。
进一步地，故障保护模式中，后轮转向系统信号异常包括转向电机信号异常、转向电机温度信号异常和后轮角度传感器信号异常；非后轮转向系统信号异常包括前轮角度信号异常和车速信号异常。
本发明的有益效果是：后轮智能转向、提高后轮转向性能和稳定性。本发明根据车辆行驶工况信号将驾驶分为五个模式，在高速小转角工况下保证转向稳定性，在低速大转角工况时保证转向机动性，同时手动选择模式提高驾驶灵活性，而故障保护模式提高车辆安全性。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
一种线控电液转向系统包括前轮转向系统和后轮线控电液转向系统，后轮线控电液转向系统包括后轮转向器，后轮转向器的输入轴通过传动装置与转向电机连接，转向电机上设有转向控制器，后轮转向器的输出轴连接转向拉杆并驱动后轮转向。转向控制器的信号输入端连接有前轮角度传感器、车速传感器、两个后轮角度传感器、转向电机温度传感器和手动选择器，转向控制器的信号输出端连接有转向电机。
上述技术方案中，前轮角度传感器设置在前轮转向系统中，两个后轮角度传感器分别设置在后轮转向器的输入轴的两端，转向电机温度传感器设置在转向电机上，两个后轮角度传感器中一个为主传感器一个为辅传感器，当主传感器与辅传感器的差值小于或等于设定阈值时，主传感器的数值作为后轮角度；当主传感器与辅传感器的差值大于设定阈值时，转向控制器判定为后轮转向器信号异常。
上述技术方案中，传动装置包括互相啮合的涡轮和蜗杆，蜗杆的展开螺旋角小于涡轮的接触摩擦角，这样当后轮因为路况出现反向转动趋势时，由于涡轮与蜗杆的自锁导致涡轮无法反向驱动蜗杆转动，因此发生自锁，可以很好的保证后轮的转向稳定性；蜗杆的一端与转向电机连接，另一端为六角螺帽结构，当需要人工操作将传动装置回复到中位时，可以通过工具与蜗杆的六角螺帽结构配合实现手动转动复位。
上述后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于，包括如下几种模式：
1、四驱同向模式，当前轮角度传感器的数值小于或等于设定阈值，且车速传感器的数值大于设定阈值时，转向控制器根据上述两项数值向转向电机输出目标转向和目标转角，控制后轮转向器保持与前轮转向一致，并向后轮输出相应的转向和转角。这样在高速小转角工况下，保持同向转动可以使车身的横摆角度和横摆角速度大为减小，在紧急转向及躲避障碍时保持极高的稳定性。
2、四驱异向模式，当前轮角度传感器的数值大于设定阈值，且车速传感器的数值小于或等于设定阈值时，转向控制器根据上述两项数值向转向电机输出目标转向和目标转角，控制后轮转向器保持与前轮转向相反，并向后轮输出相应的转向和转角。这样，大低速大转角工况下，后轮偏转角度随转向盘转角增大而在一定范围内增大。如汽车急转弯、调头行驶、避障行驶或进出车库时，从而使汽车转向半径减小，转向机动性能提高。
3、两驱自锁模式，当前轮角度传感器的数值以及车速数值不属于四驱同向模式和四驱异向模式时，首先判定后轮转向器是否位于中位，若不位于中位，则转向控制器先控制转向电机驱动后轮转向器进行回位转向，然后使转向电机与后轮转向器之间的传动装置发生自锁；若后轮转向器初始位置位于中位，则转向电机待机，转向电机与后轮转向器之间的传动装置直接进入自锁状态。
4、手动选择模式，手动选择模式通过手动选择器可设定为四驱模式或两驱模式。这样，驾驶员可以根据自己的喜好以及实际工况自住选择相应的转向模式，提高驾驶灵活性。
5、故障保护模式，包括后轮转向系统信号异常和非后轮转向系统信号异常，后轮转向系统信号异常包括转向电机信号异常、转向电机温度信号异常和后轮角度传感器信号异常；非后轮转向系统信号异常包括前轮角度信号异常和车速信号异常。当后轮转向系统发生信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并人工操作传动装置回到中位；当转向信号中非后轮转向系统的信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并控制传动装置回到中位，传动装置发生自锁。这样，在出现故障时保持后轮为中位，可以有效地减小误操作，提高车辆行驶稳定性和安全性。

Claims (5)

1.一种后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于，包括如下几种模式：
1)四驱同向模式，当前轮角度传感器的数值小于或等于设定阈值，且车速传感器的数值大于设定阈值时，转向控制器控制后轮转向器保持与前轮转向一致，并控制转向电机输出目标转角；
2)四驱异向模式，当前轮角度传感器的数值大于设定阈值，且车速传感器的数值小于或等于设定阈值时，转向控制器控制后轮转向器保持与前轮转向相反，并控制转向电机输出目标转角；
3)两驱自锁模式，当前轮角度传感器的数值以及车速数值不属于四驱同向模式和四驱异向模式时，首先判定后轮转向器是否位于中位，若不位于中位，则转向控制器先控制后轮转向器进行回位转向，然后使转向电机与后轮转向器之间的传动装置发生自锁；若后轮转向器初始位置位于中位，则转向电机待机，转向电机与后轮转向器之间的传动装置直接进入自锁状态；
4)手动选择模式，手动选择模式通过手动选择器可设定为四驱模式或两驱模式；
5)故障保护模式，当后轮转向系统发生信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并人工操作传动装置回到中位；当转向信号中非后轮转向系统的信号异常时，转向控制器控制报警器报警，并控制传动装置回到中位，传动装置发生自锁。
2.根据权利要求1所述的后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于：传动装置包括互相啮合的涡轮和蜗杆，蜗杆的展开螺旋角小于涡轮的接触摩擦角。
3.根据权利要求2所述的后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于：蜗杆的一端与转向电机连接，另一端为六角螺帽结构。
4.根据权利要求1所述的后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于：后轮转向器中设置有两个后轮角度传感器，当两个后轮角度传感器的差值超过设定阈值时，转向控制器判定为后轮角度传感器信号异常。
5.根据权利要求1所述的后轮线控电液转向系统的控制方法，其特征在于：故障保护模式中，后轮转向系统信号异常包括转向电机信号异常、转向电机温度信号异常和后轮角度传感器信号异常；非后轮转向系统信号异常包括前轮角度信号异常和车速信号异常。
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