[实用新型]一种复合转向系统

摘要

本实用新型公开了一种复合转向系统，该复合转向系统融合了电动助力转向系统和线控四轮转向系统，采用一个助力电机和四个轮毂电机进行转向助力。本实用新型在线控四轮转向系统基础上增设电动助力转向系统，存在机械连接，能够确保转向系统的可靠性。由于复合转向系统的结构复杂，本实用新型基于该复合转向系统提出多目标优化方法，以部分转向系统结构参数作为优化变量，建立目标函数，设置约束条件，建立复合转向系统优化模型，采用模拟退火算法对复合转向系统进行多目标优化。

主权项

一种复合转向系统，其特征在于，包括电动助力转向系统和线控四轮转向系统，所述电动助力转向系统包括方向盘（1）、转向管柱（2）、转矩传感器（3）、转向伺服电机、助力电机减速机构（6）、转向输出轴（7）、齿轮齿条转向器（8）、助力电机（9）、转向控制ECU（10）、车速传感器（11）、横摆角速度传感器（12）；所述线控四轮转向包括前轴（13）、左前轮轮毂电机（14）、右前轮轮毂电机（15）、电机控制单元（16）、左后轮轮毂电机（17）、右后轮轮毂电机（18）、后轴（19）、左前轮轮速传感器（20）、右前轮轮速传感器（21）、左后轮轮速传感器（22）和右后轮轮速传感器（23）；所述转向管柱（2）一端和汽车的方向盘（1）固定相连，另一端通过转向伺服电机和所述转向输出轴（7）相连，其中，所述转向伺服电机包含定子部分（4）和转子部分（5），所述定子部分（4）与转向管柱（2）固定连接，所述转子部分（5）与转向输出轴（7）的一端固定相连；所述转矩传感器（3）安装在转向管柱（2）上，用于获取汽车方向盘（1）的转矩；所述助力电机（9）通过助力电机减速机构（6）安装在转向输出轴（7）上，用于提供转向助力；所述车速传感器（11）、横摆角速度传感器（12）安装在车身上，分别用于获取汽车车速和汽车横摆角速度；所述前轴（13）两端分别与汽车的左前轮、右前轮相连；所述左前轮轮毂电机（14）、右前轮轮毂电机（15）分别安装在左前轮、右前轮上，分别用于驱动汽车的左前轮、右前轮；所述后轴（19）两端分别与汽车的左后轮、右后轮相连；所述左后轮轮毂电机（17）、右后轮轮毂电机（18）分别安装在左后轮、右后轮上，分别用于驱动汽车的左后轮、右后轮；所述左前轮轮速传感器（20）、右前轮轮速传感器（21）、左后轮轮速传感器（22）、右后轮轮速传感器（23）分别安装在汽车的左前轮、右前轮、左后轮、右后轮上，分别用于获取汽车左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮速；所述齿轮齿条转向器（8）设置在所述前轴（13）上，与转向输出轴（7）的另一端相连；所述转向控制ECU（10）分别与助力电机（9）、转矩传感器（3）、转向伺服电机的转子部分（5）、车速传感器（11）、横摆角速度传感器（12）、电机控制单元（16）电气相连，用于根据转矩传感器（3）、车速传感器（11）、横摆角速度传感器（12）测得的方向盘转矩、汽车车速和汽车横摆角速度信息控制助力电机（9）、转向伺服电机的转子部分（5）工作，计算左前轮轮毂电机（14）、右前轮轮毂电机（15）、左后轮轮毂电机（17）、右后轮轮毂电机（18）的力矩并产生相应的电流信号传递给所述电机控制单元（16）；所述电机控制单元（16）分别与转向控制ECU（10）、左前轮轮毂电机（14）、右前轮轮毂电机（15）、左后轮轮毂电机（17）、右后轮轮毂电机（18）、前轮轮速传感器（20）、右前轮轮速传感器（21）、左后轮轮速传感器（22）、右后轮轮速传感器（23）电气相连，用于根据前轮轮速传感器（20）、右前轮轮速传感器（21）、左后轮轮速传感器（22）、右后轮轮速传感器（23）测得的轮速信号和接收到的电流信号控制左前轮轮毂电机（14）、右前轮轮毂电机（15）、左后轮轮毂电机（17）、右后轮轮毂电机（18）工作。