一种基于直线电机的线控转向控制方法、控制系统及车辆与流程

本发明涉及汽车转向系统，具体是线控转向与线控底盘，特别涉及一种基于直线电机的线控转向控制方法、控制系统及车辆。

背景技术：

1、在汽车转向系统中，对转向的操纵要求车轮快速响应使得车身能够及时转向。为了满足实际技术要求目前的动力转向系统主要有液压、气压以及电动三种动力控制方式。

2、当前基于液压以及气压的转向系统存在能耗大、响应速度慢等缺点，而基于电动助力转向（electric power steering，eps）系统当前主要采用的是旋转电机的控制技术，经由电磁离合器、齿轮减速传动等机械机构完成动力传递，但是由于采用了电磁离合器、齿轮减速传动等机械结构，因此存在机构庞杂、占用空间大，响应速度慢等缺点。

技术实现思路

1、针对当前动力转向系统存在的能耗大、响应速度慢以及机构庞杂、占用空间大等问题，本发明提供一种基于直线电机的线控转向控制方法、控制系统及车辆。

2、为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

3、一种基于直线电机的线控转向控制方法，包括以下步骤：

4、步骤1：通过ad采样采集方向盘转角信号和转向机构转角信号，通过can通信接收输入的汽车行驶速度信号和转向输入信号；

5、步骤2：将方向盘转角信号、转向机构转角信号、汽车行驶速度信号和转向输入信号输入转向控制器，转向控制器根据直接推力算法计算出推力值，并将计算得到的推力值输出至永磁直线电机的电机驱动电路，永磁直线电机包括初级绕组和次级绕组，并且初级绕组的两端通过连接机构分别连接左横拉杆和右横拉杆；

6、步骤3：电机驱动电路输出对应的电机控制信号至永磁直线电机，控制永磁直线电机带动左横拉杆或者右横拉杆运动，完成转向控制。

7、一种基于直线电机的线控转向控制系统，包括：

8、信号采集单元，用于通过ad采样采集方向盘转角信号和转向机构转角信号，通过can通信接收输入的汽车行驶速度信号和转向输入信号；

9、转向控制器，用于接收信号采集单元采集的方向盘转角信号、转向机构转角信号、汽车行驶速度信号和转向输入信号，根据直接推力算法计算出推力值，并将计算得到的推力值输出至永磁直线电机的电机驱动电路；

10、永磁直线电机，包括初级绕组和次级绕组，并且初级绕组的两端通过连接机构分别连接左横拉杆和右横拉杆；

11、电机驱动电路，用于根据接收到的推力值输出对应的电机控制信号至永磁直线电机，控制永磁直线电机带动左横拉杆或者右横拉杆运动，完成转向控制。

12、一种车辆，其包括如上所述的基于直线电机的线控转向控制系统。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明直接使用直线电机控制技术，通过直线电机直接带动转向横杆，控制效果直接，动态响应快速，省去原有的机械传动机构，使得转向系统占用空间更小，响应更加便捷，有利于提高转向系统的精度、传动刚度以及能量转换效率，并有效降低噪声。

技术特征：

1.一种基于直线电机的线控转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机的线控转向控制方法，其特征在于，转向控制器包括速度与位置估算器、磁链计算单元、推力值计算单元、磁链发生器、电压空间矢量控制单元和逆变器；

3.根据权利要求1或2所述的一种基于直线电机的线控转向控制方法，其特征在于，转向控制器采集永磁直线电机输出侧初级绕组的三相电压值和三相电流值，并对三相电流abc坐标系与两相静止电流坐标系进行3/2变换以及对两相静止电流坐标系与两相旋转坐标系dq进行转换，得到转换后的永磁直线电机输出侧初级绕组两相电流值。

4.一种基于直线电机的线控转向控制系统，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于直线电机的线控转向控制系统，其特征在于，转向控制器包括速度与位置估算器、磁链计算单元、推力值计算单元、磁链发生器、电压空间矢量控制单元和逆变器；

6.根据权利要求4或5所述的一种基于直线电机的线控转向控制系统，其特征在于，转向控制器采集永磁直线电机输出侧初级绕组的三相电压值和三相电流值，并对三相电流abc坐标系与两相静止电流坐标系进行3/2变换以及对两相静止电流坐标系与两相旋转坐标系dq进行转换，得到转换后的永磁直线电机输出侧初级绕组两相电流值。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4至6任意一项所述的基于直线电机的线控转向控制系统。

技术总结本发明涉及一种基于直线电机的线控转向控制方法、控制系统及车辆，属于汽车转向系统技术领域，该方法包括以下步骤：采集方向盘转角信号、转向机构转角信号、汽车行驶速度信号和转向输入信号，将这些信号输入转向控制器中，转向控制器根据直接推力算法计算出推力值并输出至永磁直线电机的电机驱动电路，永磁直线电机包括初级绕组和次级绕组，并且初级绕组的两端通过连接机构分别连接左横拉杆和右横拉杆；电机驱动电路输出对应的电机控制信号至永磁直线电机，控制左横拉杆或者右横拉杆运动，完成转向控制。本发明通过直线电机直接带动转向横杆，控制效果直接，动态响应快速，省去原有的机械传动机构，使得转向系统占用空间更小，响应更加便捷。技术研发人员：姜欢,耿聪,王刚,牛振生受保护的技术使用者：必捷必科技（吉林省）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15