CN115447665B - 一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统及其控制方法,转向系统包括:第一转向电机;第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架;第一太阳轮与第一转向电机的动力输出轴连接;第一主动齿轮与第一行星架连接;第一从动齿轮,其与第一主动齿轮啮合;第一蜗杆,其与第一从动齿轮连接;第一蜗轮,其与第一蜗杆啮合传动;第一蜗轮的动力输出端选择性的连接转向节;第二转向电机;第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架;第二太阳轮与第二转向电机的动力输出轴连接;第二主动齿轮与第二行星架连接;第二从动齿轮,其与第二主动齿轮啮合;第二蜗杆,其与第二从动齿轮连接;第二蜗轮,其与第二蜗杆啮合传动;第二蜗轮的动力输出端选择性的转向节。

Description

一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统及其控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车转向技术领域,特别涉及一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统及其控制方法。
背景技术
汽车从最初作为人的代步工具发展到现在已有百余年历史,如今的汽车已经不仅局限于代步这一功能。从用途上来讲,除了基本的运输等作用,更是成为了人们娱乐、工作必不可少的产品之一;汽车产业的进步也极大促进了国民经济的发展,带动着制造业、服务业、旅游业等等产业的兴起,也越来越成为衡量一个国家制造乃至科技水平的重要依据。
进入新时代,人们对于物质生活的追求没有减少,但同时也注意到资源节约和环境保护。传统内燃机汽车有着难以改善的高污染、低效率、强噪声的缺点,已经不能满足新时代人们的需求。在此背景之下,新能源汽车应运而生。经过多年的发展,纯电动汽车应用越来越广泛,它大大简化了传统汽车复杂的机械结构,噪声低,效率高,也为汽车系统集成化提供了可能。
将轮毂电机应用到汽车上后,不仅保留了以上电机固有优点,还省去了传统燃油汽车的机械传动装置,扩大了车内可利用空间,使整车布置更加容易。其次,轮毂电机的动力经减速装置直接传递给车轮,传动效率较传统车提高很多。另外,轮毂电机驱动系统不仅本身具有高集成度,它还可以与转向、制动等系统结合,将这些硬件集成在一个模块内,单个模块即可实现驱动、转向、制动功能,成为一种面向未来汽车的新构型。
由轮毂电机为车辆提供所需的驱动转矩,车轮与轮毂电机之间没有传统车辆的机械传动系。轮毂电机整合了离合器、变速器、传动轴、差速器以及万向节等传动系中的多个部件的特点,因此电动轮驱动汽车上并无该类部件,所以在很大程度上简化了汽车的结构。
而在轮毂电机驱动的电动轮技术背景下,多种系统集成的车轮模块在行业热门的滑板式底盘、车辆角模块、未来智能化的技术领域,有广阔的应用前景。将制动、转向、悬架全部集中在车轮和转向节上,集成度高,功能丰富,经过合理的设计,可以实现车辆的斜向行驶、横向行驶等功能,同时极大节省了车辆的布置空间。
对于车轮模块的研究,在转向系统与轮毂电机集成部分,多是采用单转向电机布置在转向节上方,同时,由于转向电机输出轴线与车辆转向主销轴线重合,转向电机高度超出车轮,给车架的设计和布置增添了困难;还有些转向电机布置在转向节上下羊角之间,转向电机容易与悬架运动产生干涉。对于转向部分容错考虑也较为欠缺,单轮单转向电机驱动转向时,若转向电机出现故障,则难以较好地控制整车转向,汽车安全性和操纵稳定性得不到有效的保障。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种安全冗余的双电机线控转向系统,其便于布置,占用空间小;正常工作时两个电机共同控制车轮转向,当某个电机突然发生故障而失效时,由另外一个电机单独驱动车轮转向,保证车辆的正常转向功能。
本发明的目的之二是提供一种安全冗余的双电机线控转向系统的转向控制方法,通过控制两个转向电机减速器与转向节端离合器的通断来实现断开故障电机,能够安全有效的控制车轮转向。
本发明提供的技术方案为:
一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统,包括:
转向节,其一端与车轮连接,转向主销轴线后倾角为0;
第一转向电机;
第一行星齿轮机构,其包括:第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架;
其中,所述第一太阳轮的动力输入轴与所述第一转向电机的动力输出轴连接;
第一主动齿轮,其齿轮轴与所述第一行星架连接;
第一从动齿轮,其与所述第一主动齿轮啮合;
第一蜗杆,其与所述第一从动齿轮连接;
第一蜗轮,其与所述第一蜗杆啮合传动;所述第一蜗轮的动力输出端选择性的连接所述转向节的另一端;
第二转向电机;
第二行星齿轮机构,其包括:第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架;
其中,所述第二太阳轮的动力输入轴与所述第二转向电机的动力输出轴连接;
第二主动齿轮,其齿轮轴与所述第二行星架连接;
第二从动齿轮,其与所述第二主动齿轮啮合;
第二蜗杆,其与所述第二从动齿轮连接;
第二蜗轮,其与所述第二蜗杆啮合传动;所述第二蜗轮的动力输出端选择性的所述转向节的另一端;
其中,所述第一蜗轮和所述第二蜗轮的输出端轴线方向与所述转向主销轴线重合;所述第一转向电机和所述第二转向电机的动力输出轴的轴线方向与所述转向主销轴线垂直。
优选的是,所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,还包括:
第一离合器,其设置在所述第一蜗轮与所述转向节之间,用于实现所述第一蜗轮的动力输出端与所述转向节的接合或分离;以及
第二离合器,其设置在所述第二蜗轮与所述转向节之间,用于实现所述第二蜗轮的动力输出端与所述转向节的接合或分离。
优选的是,所述第一太阳轮的动力输入轴与所述第一转向电机的动力输出轴通过第一花键连接;第二太阳轮的动力输入轴与所述第二转向电机的动力输出轴通过第二花键连接。
优选的是,所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,还包括:转向系统箱体;
其中,所述第一行星齿轮机构、所述第一主动齿轮、所述第一从动齿轮,所述第一蜗杆、所述第一蜗轮、所述第二行星齿轮机构、所述第二主动齿轮、所述第二从动齿轮,所述第二蜗杆及所述第二蜗轮容纳于转向系统箱体内;
所述第一转向电机和所述第二转向电机设置在所述转向系统箱体的外部,并且分别通过电机座固定在所述转向系统箱体上。
优选的是,所述第一转向电机和所述第二转向电机均为直流无刷电机。
一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统的控制方法,包括如下步骤:
步骤一、采集方向盘的转角信号、第一转向电机的转速信号、第二转向电机的转速信号和车轮的转角信号,并传输给整车控制器;
步骤二、整车控制器判断所述第一转向电机和所述第二转向电机是否正常,确定转向工作模式:
其中,当所述第一转向电机和第二转向电机都正常时,控制第一离合器和第二离合器同时闭合;
当所述第一转向电机正常,第二转向电机异常时,控制所述第一离合器闭合,所述第二离合器断开,同时增大第一转向电机的输出扭矩;
当所述第一转向电机异常,所述第二转向电机正常时,控制所述第一离合器断开,所述第二离合器闭合,同时增大所述第二转向电机的输出扭矩。
优选的是,在所述步骤二中,判断所述第一转向电机和所述第二转向电机是否正常的方法为:
当所述转向盘传感器有转角信号输入时,如果所述第一转向电机和所述第二转向电机有转速且转速在阈值范围内,并且车轮有对应的转角,则判断所述第一转向电机和所述第二转向电机正常;
当所述转向盘传感器有转角信号输入时,若所述第一转向电机有转速且在阈值范围内,第二转向电机传感器无转速或转速不在阈值范围内,车轮无转角或转角不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第一转向电机正常,第二转向电机异常;
当所述转向盘传感器有转角信号输入时,若所述第二转向电机有转速且在阈值范围内,第一转向电机无转速或者转速不在阈值范围内,车轮无转角或转角不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第二转向电机正常,第一转向电机异常。
优选的是,所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统的控制方法,还包括:
若所述转向盘传感器有转角输入,而第一转向电机和第二转向电机均无转速,车轮无转角,则判定第一转向电机和第二转向电机均工作异常;整车控制器发出制动停车提示。
本发明的有益效果是:
本发明提供的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,转向系统箱体呈现“凹”字型,可以与转向节紧密配合安装,转向电机可以安装在箱体的侧面,安装后虽然占用转向节上羊角的上下部分空间,但转向系统的高度不会超出轮胎平面,减小了车架和车身的设计和布置难度,而相对于布置在上下转向节羊角之间,中间占用空间更小,更易于悬架的布置安装,有效避免电机、减速器和悬架运动的干涉;同时,蜗轮蜗杆机构不仅可以通过自锁来锁止车轮自转,其输出轴线与输入轴线在空间中还具有垂直的关系,这就使得转向电机布置时,其输出轴线不必与转向主销轴线重合;使得转向系统的输入端轴线可以与输出端轴线垂直,这样使得布置更为灵活。
本发明提供的安全冗余的双电机转向系统,将转向与悬架系统解耦,即转向系统不会受到悬架的影响,例如可以将悬架上臂通过转动副连接在电机壳体上,保证车轮跳动的自由度同时锁止悬架带给车轮的转动自由度;具有安全冗余的功能,正常转向时双电机在低扭矩输出,共同驱动转向,当其中某一电机工作异常或者失效时,整车控制器可以根据电机转速传感器获取信息,判断转向工作状态,对转向电机和电磁离合器发出信号,增大单转向电机输出扭矩同时切断失效电机与转向节端相连的电磁离合器,避免了因单转向电机损坏而导致的转向失灵或者跑偏等危险工况的发生。
本发明提供的安全冗余的双电机转向系统的转向控制方法,通过控制两个转向电机与转向节端离合器的通断来实现断开故障电机,能够安全有效的控制车轮转向。
附图说明
图1为本发明所述的安全冗余的双电机线控转向系统的内部结构原理示意图。
图2为本发明所述的安全冗余的双电机线控转向系统的外部结构示意图。
图3为本发明所述的安全冗余的双电机线控转向系统的控制方法流程图。
图4为本发明所述的工作模式一的动力传递路径原理图。
图5为本发明所述的工作模式二的动力传递路径原理图。
图6为本发明所述的工作模式三的动力传递路径原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1~2所示,本发明提供了一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统,其主要包括:转向节110、第一转向电机210、第一行星齿轮机构,第一主动齿轮231、第一从动齿轮232、第一蜗杆241、第一蜗轮242、第一离合器250、第二转向电机310、第二行星齿轮机构,第二主动齿轮331、第二从动齿轮332、第二蜗杆341、第二蜗轮342和第二离合器350。
转向节110包括主体部111和两个连接臂112;主体部111通过螺栓固定连接在车轮100的内侧,两个连接臂112分别固定连接在主体部111的上下两端,并且两个连接臂112朝向靠近车架的方向延伸。其中,转向节110为一体式结构。
第一转向电机210和第二转向电机310上下对称布置在转向节110的上端的连接臂112的上下两侧,用于驱动车轮100转向。
第一行星齿轮机构包括:第一太阳轮221、第一行星轮222、第一行星架223和第一齿圈224。其中,第一太阳轮221的动力输入轴与第一转向电机210的动力输出轴通过第一花键260连接;第一行星轮222与第一太阳轮221啮合传动,第一齿圈224与减速器箱体120内部通过螺钉连接固定。由第一转向电机210产生的动力经第一太阳轮221传递至第一行星轮222,之后经第一行星架223输出。
第一主动齿轮231的齿轮轴与第一行星架223连接,第一从动齿轮232与第一主动齿轮231啮合;使第一行星架223输出的动力传递至第一从动齿轮232。
第一蜗杆241与第一从动齿轮232的齿轮轴固定连接;第一蜗轮242与第一蜗杆241啮合传动;第一蜗轮242的动力输出端与转向节110上端的连接臂112选择性的连接。
第二行星齿轮机构包括:第二太阳轮321、第二行星轮322、第二行星架323和第二齿圈324。其中,第二太阳轮321的动力输入轴与第二转向电机310的动力输出轴通过第二花键360连接;第二行星轮322与第二太阳轮321啮合传动,第二齿圈324与减速器箱体120内部通过螺钉连接固定。由第二转向电机310产生的动力经第二太阳轮321传递至第二行星轮322,之后经第二行星架323输出。
第二主动齿轮331的齿轮轴与第二行星架323连接,第二从动齿轮332与第二主动齿轮331啮合;使第二行星架323输出的动力传递至第二从动齿轮332。
第二蜗杆341与第二从动齿轮332的齿轮轴固定连接;第二蜗轮342与第二蜗杆341啮合传动;第二蜗轮342的动力输出端与转向节110上端的连接臂112选择性的连接。
所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统还包括:第一离合器250,其设置在第一蜗轮242与(转向节110上端的)连接臂112的第一连接部112a之间,用于实现第一蜗轮242的动力输出端与转向节110的接合或分离;以及第二离合器350,其设置在第二蜗轮342与(转向节110的上端的)连接臂112的第二连接部112b之间,用于实现第二蜗轮342的动力输出端与转向节110的接合或分离。其中,第一连接部112a和第二连接部112b分别设置在转向节110上端的连接臂112的上下两侧,并且与110的上端的连接臂112固定连接。作为一种优选,第一离合器250和第二离合器350均采用电磁离合器。
作为一种优选,所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统还包括:转向系统箱体120。转向系统箱体120为“凹”字形结构,“凹”字形结构的缺口方向朝向转向节110设置,转向节110上端的连接臂112插入“凹”字形结构缺口中。其中,所述第一行星齿轮机构、第一主动齿轮231、第一从动齿轮232,第一蜗杆241、第一蜗轮242、第一离合器250、所述第二行星齿轮机构、第二主动齿轮331、第二从动齿轮332,第二蜗杆341、第二蜗轮342及第二离合器360都容纳于转向系统箱体120内;第一转向电机210和第二转向电机310设置在转向系统箱体120的外部,并且分别通过电机座固定在转向系统箱体120上。第一转向电机210和第二转向电机310的动力输出轴分别穿过转向系统箱体120并延伸至转向系统箱体120内。第一离合器250和第二离合器350输出端延伸至转向系统箱体120的外部与转向节110上端的连接臂112连接。
作为进一步的优选,第一转向电机210和第二转向电机310均采用直流无刷电机。
通过第一行星齿轮机构、第一主动主轮231、第一从动齿轮232、第一蜗轮242和第一蜗杆241的组合机构,能够降低第一转向电机110传递来的转速并且增大传递的扭矩;蜗轮蜗杆机构能够改变转动方向,减小占用空间,便于布置,并且具有自锁功能,可以防止车轮在没有电机转矩输入的情况下自转产生的安全隐患。第二行星齿轮机构、第二主动主轮331、第二从动齿轮332、第二蜗轮342和第二蜗杆341的组合机构的功能和第一行星齿轮机构、第一主动主轮231、第一从动齿轮232、第一蜗轮242和第一蜗杆241的组合机构的功能相同,此处不再赘述。
所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统还包括:整车控制器,其用于控制第一转向电机和第二转向电机的输出转速以及控制第一离合器和第二离合器的接合或分离;第一转向电机转速传感器,其用于采集第一转向电机的转速信号,并将其传递给整车控制器;第二转向电机转速传感器,其用于采集第二转向电机的转速信号,并将其传递给整车控制器;车轮转角传感器,其用于采集车轮的转角信号,并将其传递给整车控制器;以及方向盘传感器,其用于采集方向盘的转角输入信号,并将其传递给整车控制器。
本发明提供的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,转向系统箱体呈现“凹”字型,可以与转向节紧密配合安装,转向电机可以安装在箱体的侧面,安装后虽然占用转向节上羊角的上下部分空间,但转向系统的高度不会超出轮胎平面,减小了车架和车身的设计和布置难度,而相对于布置在上下转向节羊角之间,中间占用空间更小,更易于悬架的布置安装,有效避免电机、减速器和悬架运动的干涉;同时,蜗轮蜗杆机构不仅可以通过自锁来锁止车轮自转,其输出轴线与输入轴线在空间中还具有垂直的关系,这就使得转向电机布置时,其输出轴线不必与转向主销轴线重合,使得转向系统的输入端轴线可以与输出端轴线垂直,这样使得布置更为灵活。例如,转向电机的输出轴线沿着车辆的纵向方向设置,而整个转向系统的输出轴线(蜗轮的输出轴线)则与主销轴线重合,依然可以实现线控主销转向,而且节省了车辆垂向和横向空间,提高了空间利用率,也有利于高集成度车轮模块的实现。本发明将转向与悬架系统解耦,即转向系统不会受到悬架的影响,例如可以将悬架上臂通过转动副连接在电机壳体上,保证车轮跳动的自由度同时锁止悬架带给车轮的转动自由度;具有安全冗余的功能,正常转向时双电机在低扭矩输出,共同驱动转向,当其中某一电机工作异常或者失效时,整车控制器可以根据电机转速传感器获取信息,判断转向工作状态,对转向电机和电磁离合器发出信号,增大单转向电机输出扭矩同时切断失效电机与转向节端相连的电磁离合器,避免了因单转向电机损坏而导致的转向失灵或者跑偏等危险工况的发生。
如图3~6所示,本发明还提供了一种安全冗余的双电机转向系统的控制方法,具体控制过程如下:
(1)方向盘传感器采集方向盘的转角信号,第一转向电机转速传感器采集第一转向电机的转速信号,第二转向电机转速传感器采集第二转向电机的转速信号,车轮转角传感器采集车轮的转角信号,并将采集的上述信号其传递给整车控制器。
(2)整车控制器根据上述信号,判断第一转向电机和第二转向电机是否正常工作,确定转向工作模式,实现故障分析诊断。
(3)整车控制器根据确定好的转向工作模式,分别控制第一转向电机和第二转向电机的输出转矩、第一离合器和第二离合器的工作状态,实现故障处理。
其中,第一转向电机和第二转向电机均为直流无刷电机,其转矩的大小可以通过调节正交流电流来实现。
所述的工作模式包括第一转向电机正常、第二转向电机正常;第一转向电机正常、第二转向电机异常;第一转向电机异常、第二转向电机正常三种模式。
对于第一转向电机、第二转向电机是否正常工作的判断如下:
当整车控制器接收到转向盘传感器转角信号输入时,若所述第一转向电机转速传感器和第二转向电机转速传感器有转速输入且在阈值范围内,同时车轮转角传感器有对应的输入量,则判定为第一转向电机和第二转向电机工作正常;
当整车控制器接收到转向盘传感器转角信号输入时,若所述第一转向电机转速传感器有转速输入且在阈值范围内,第二转向电机转速传感器无转速输入或者转速输入量不在阈值范围内,车轮转角传感器无转角输入或者转角输入量不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第一转向电机工作正常,第二转向电机工作异常;
当整车控制器接收到转向盘传感器转角信号输入时,若所述第二转向电机转速传感器有转速输入且在阈值范围内,第一转向电机传感器无转速输入或者转速输入量不在阈值范围内,车轮转角传感器无转角输入或者转角输入量不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第二转向电机工作正常,第一转向电机工作异常。
对于不同工作模式的控制过程如下:
工作模式一:第一转向电机正常、第二转向电机正常,其控制过程包括:第一离合器闭合,第二离合器闭合,此时动力传递路线有两条:第一条为第一转向电机输出的动力依次经过第一花键、第一行星齿轮机构、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一蜗杆、第一蜗轮、第一离合器最终传输至转向节;第二条为第二转向电机输出的动力依次经过第二花键、第二行星齿轮机构、第二主动齿轮、第二从动齿轮、第二蜗杆、第二蜗轮、第二离合器最终传输至转向节。
工作模式二:第一转向电机正常,第二转向电机异常的模式,其控制过程包括:第二离合器断开,第一离合器闭合,第一转向电机输出扭矩增大,此时仅有第一转向电机输出的动力传输至转向节,为转向提供动力,具体动力传递路线为:第一转向电机输出的动力依次经过第一花键、第一行星齿轮机构、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一蜗杆、第一蜗轮、第一离合器最终传输至转向节。
工作模式三:第一转向电机异常,第二转向电机正常的模式,其控制过程包括:第一离合器断开,第二离合器闭合,第二转向电机输出扭矩增大,此时仅有第二转向电机输出的动力传输至转向节,为转向提供动力,具体动力传递路线为:第二转向电机输出的动力依次经过第二花键、第二行星齿轮机构、第二主动齿轮、第二从动齿轮、第二蜗杆、第二蜗轮、第二离合器最终传输至转向节。
特别地,若整车控制器接收到转向盘传感器转角输入,而第一转向电机转速传感器和第二转向电机转速传感器均无转速输入量,车轮转角传感器无转角输入量,则判定第一转向电机和第二转向电机均工作异常,此时整车控制器将给予驾驶员车辆转向故障的信息,提示其立即制动停车。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统,其特征在于,包括:
转向节,其一端与车轮连接,转向主销轴线后倾角为0;
第一转向电机;
第一行星齿轮机构,其包括:第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架;
其中,所述第一太阳轮的动力输入轴与所述第一转向电机的动力输出轴连接;
第一主动齿轮,其齿轮轴与所述第一行星架连接;
第一从动齿轮,其与所述第一主动齿轮啮合;
第一蜗杆,其与所述第一从动齿轮连接;
第一蜗轮,其与所述第一蜗杆啮合传动;所述第一蜗轮的动力输出端选择性的连接所述转向节的另一端;
第二转向电机;
第二行星齿轮机构,其包括:第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架;
其中,所述第二太阳轮的动力输入轴与所述第二转向电机的动力输出轴连接;
第二主动齿轮,其齿轮轴与所述第二行星架连接;
第二从动齿轮,其与所述第二主动齿轮啮合;
第二蜗杆,其与所述第二从动齿轮连接;
第二蜗轮,其与所述第二蜗杆啮合传动;所述第二蜗轮的动力输出端选择性的所述转向节的另一端;
其中,所述第一蜗轮和所述第二蜗轮的输出端轴线方向与所述转向主销轴线重合;所述第一转向电机和所述第二转向电机的动力输出轴的轴线方向与所述转向主销轴线垂直;
第一离合器,其设置在所述第一蜗轮与所述转向节之间,用于实现所述第一蜗轮的动力输出端与所述转向节的接合或分离;以及
第二离合器,其设置在所述第二蜗轮与所述转向节之间,用于实现所述第二蜗轮的动力输出端与所述转向节的接合或分离;
转向系统箱体,其为“凹”字形结构,“凹”字形结构的缺口方向朝向转向节设置,转向节上端的连接臂插入“凹”字形结构缺口中;
其中,所述第一行星齿轮机构、所述第一主动齿轮、所述第一从动齿轮,所述第一蜗杆、所述第一蜗轮、所述第一离合器、所述第二行星齿轮机构、所述第二主动齿轮、所述第二从动齿轮,所述第二蜗杆、所述第二蜗轮及所述第二离合器容纳于转向系统箱体内;
所述第一转向电机和所述第二转向电机设置在所述转向系统箱体的外部,并且分别通过电机座固定在所述转向系统箱体上。
2.根据权利要求1所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,其特征在于,所述第一太阳轮的动力输入轴与所述第一转向电机的动力输出轴通过第一花键连接;第二太阳轮的动力输入轴与所述第二转向电机的动力输出轴通过第二花键连接。
3.根据权利要求2所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,其特征在于,所述第一转向电机和所述第二转向电机均为直流无刷电机。
4.一种安全冗余的电动汽车双电机转向系统的控制方法,采用如权利要求1-3任意一项所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、采集方向盘的转角信号、第一转向电机的转速信号、第二转向电机的转速信号和车轮的转角信号,并传输给整车控制器;
步骤二、整车控制器判断所述第一转向电机和所述第二转向电机是否正常,确定转向工作模式:
其中,当所述第一转向电机和第二转向电机都正常时,控制第一离合器和第二离合器同时闭合;
当所述第一转向电机正常,第二转向电机异常时,控制所述第一离合器闭合,所述第二离合器断开,同时增大第一转向电机的输出扭矩;
当所述第一转向电机异常,所述第二转向电机正常时,控制所述第一离合器断开,所述第二离合器闭合,同时增大所述第二转向电机的输出扭矩。
5.根据权利要求4所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统的控制方法,其特征在于,在所述步骤二中,判断所述第一转向电机和所述第二转向电机是否正常的方法为:
当所述方向盘传感器有转角信号输入时,如果所述第一转向电机和所述第二转向电机有转速且转速在阈值范围内,并且车轮有对应的转角,则判断所述第一转向电机和所述第二转向电机正常;
当所述方向盘传感器有转角信号输入时,若所述第一转向电机有转速且在阈值范围内,第二转向电机传感器无转速或转速不在阈值范围内,车轮无转角或转角不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第一转向电机正常,第二转向电机异常;
当所述方向盘传感器有转角信号输入时,若所述第二转向电机有转速且在阈值范围内,第一转向电机无转速或者转速不在阈值范围内,车轮无转角或转角不在与转向盘转角输入量对应的阈值范围内,则判定第二转向电机正常,第一转向电机异常。
6.根据权利要求5所述的安全冗余的电动汽车双电机转向系统的控制方法,其特征在于,还包括:
若所述方向盘传感器有转角输入,而第一转向电机和第二转向电机均无转速,车轮无转角,则判定第一转向电机和第二转向电机均工作异常;整车控制器发出制动停车提示。
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