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原文传递一种汽车线控转向路感模拟装置及其控制方法

专利名称：	一种汽车线控转向路感模拟装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种汽车线控转向路感模拟装置及其控制方法，涉及车辆转向实验技术领域，路感模拟装置包括机械传动机构和信息采集与控制机构，路感模拟装置包括路感模拟机构和方向盘回正机构。本发明为车辆线控转向系统提供了一种控制精确、反应迅速的“路感”反馈装置，采用的磁流变阻尼器在不同的励磁电流的激励下，可以实现针对不同路况和工况实时提供“路感”反馈力矩，为驾驶人员提供“路感”反馈信息；在为线控转向系统系统路感反馈力矩的同时，能够在自动回正时准确断开与磁流变阻尼器的连接，避免磁流变阻尼器自身摩擦和粘滞阻力矩对自动回正的影响；避免了控制系统故障时反馈电机驱动方向盘乱转导致的安全问题，保障驾乘人员的安全。
专利类型：	发明专利
申请人：	合肥工业大学
发明人：	王道明;时育杰;訾斌;王正雨;钱森;王彪
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010069514.8
公开号：	CN111204371A
代理机构：	安徽省合肥新安专利代理有限责任公司
代理人：	何梅生
分类号：	B62D5/04;B62D6/00;B62D137/00;B;B62;B62D;B62D5;B62D6;B62D137;B62D5/04;B62D6/00;B62D137/00
申请人地址：	230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
主权项：	1.一种汽车线控转向路感模拟装置，所述路感模拟装置包括机械传动机构和信息采集与控制机构，支座(200)固设于底座(201)上，其特征在于：磁流变阻尼器(300)、输出联轴器(401)、电磁离合器(400)、小齿轮(500)、第二联轴器(902)、扭矩传感器(900)、第一联轴器(901)和方向盘(800)共中心轴依次连接，所述小齿轮(500)连接于所述电磁离合器(400)的输出轴上，构成路感模拟机构；大齿轮(501)、扭簧(600)、小联轴器(701)和光电编码器(700)共中心轴依次连接，构成方向盘回正机构；所述方向盘回正机构设于所述路感模拟机构侧方，所述大齿轮(501)与所述小齿轮(500)啮合；所述方向盘回正机构和所述路感模拟机构由所述支座(200)支撑固定，构成所述机械传动机构；上位机(100)与数据采集卡(101)数据连通，所述数据采集卡(101)的信号输出端口与驱动器(103)的信号输入端口数据连通，所述驱动器(103)的电流输入端与电流源(102)电性连接，构成所述信息采集与控制机构；所述数据采集卡(101)的信号输入端口与所述扭矩传感器(900)及所述光电编码器(700)数据连通，所述驱动器(103)的电流输出端分别与所述磁流变阻尼器(300)和所述电磁离合器(400)电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种汽车线控转向路感模拟装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，检查机械传动机构、信息采集与控制机构及两者之间的线路连接，保证上位机控制程序与信号采集程序正常运行；步骤二，上位机(100)向数据采集卡(101)发送模拟“路感”电流的控制信号，实时控制驱动器(103)输入磁流变阻尼器(300)的励磁电流，并发送控制电磁离合器(400)闭合的电信号；步骤三，实验人员按转向操作模式操作方向盘(800)，模拟车辆在驾驶过程中的转向操作；步骤四，所述数据采集卡(101)采集扭矩传感器(900)的实时扭矩与光电编码器(700)的转角信息，传递到所述上位机(100)记录并分析数据；步骤五，上位机按如下方式判断转向操作模式：若Δθ＞5°，则转向操作模式为主动转向，执行步骤六；若\|Δθ\|≤5，则转向操作模式为转向保持，执行步骤六；若Δθ＜-5°且\|ΔT\|≤Tp，则转向操作模式为主动回正，执行步骤六；若Δθ＜-5°且\|ΔT\|＞Tp，则转向操作模式为自动回正，执行步骤七；其中，Δθ为所述方向盘(800)的转角变化，ΔT为所述方向盘(800)的转向扭矩变化率；Tp为所述磁流变阻尼器(300)设计最大扭矩的10％；步骤六，所述磁流变阻尼器(300)正常工作，提供模拟“路感”扭矩，同时所述电磁离合器(400)闭合，传递扭矩，随后执行步骤八；步骤七，断开所述驱动器(103)输入所述磁流变阻尼器(300)和所述电磁离合器(400)的电流，所述磁流变阻尼器(300)停止工作，所述电磁离合器(400)断开；步骤八，所述上位机(100)记录数据；步骤九，若实验人员方向盘操作结束，则结束实验；否则，执行步骤四。 3.根据权利要求2所述的一种汽车线控转向路感模拟装置的控制方法，其特征在于：所述步骤五中， Δθ＝θ(tn)-θ(t0)； \|ΔT\|＝\|T(tn)-T(t0)\|；其中，t0为固定数据观察周期初始时刻，tn为固定数据观察周期末尾时刻，θ(t0)为固定数据观察周期初始时刻方向盘转角，θ(tn)为固定数据观察周期末尾时刻方向盘转角，T(t0)为固定数据观察周期初始时刻扭矩值，T(tn)为固定数据观察周期末尾时刻扭矩值。 4.根据权利要求3所述的一种汽车线控转向路感模拟装置的控制方法，其特征在于：所述固定数据观察周期为每二十个采集数据的时间。
所属类别：	发明专利