專利名稱：一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于電 動助力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車的保有量也在日益增加。作為使用最多的交通工 具，汽車的增加除了給人們的出行帶來便利外，還同時伴隨著各種會給人們?nèi)松戆踩珟?威脅的交通事故。其中，在汽車高速行駛中為緊急避開障礙物，駕駛員往往會迅速急打方向 盤進(jìn)而導(dǎo)致汽車受到離心力作用側(cè)翻，從而造成比與障礙物相碰撞更嚴(yán)重的交通事故。為此，人們設(shè)計出一種基于ABS系統(tǒng)的汽車防側(cè)翻系統(tǒng)，并申請了中國專利，(其 申請?zhí)枮?00820222164.9 ；其公開號為CN201309478Y)，該防側(cè)翻系統(tǒng)包括安裝在車體 上的ABS系統(tǒng)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車輛橫向加速度傳感器、車輛姿態(tài)控制單元以及由車輛 姿態(tài)控制單元控制的主動補(bǔ)氣電磁閥。汽車在高速行駛過程中，由方向盤轉(zhuǎn)角傳感器檢測 汽車的轉(zhuǎn)向情況，車輛橫向加速度傳感器檢測汽車的橫向加速度，而ABS系統(tǒng)則運(yùn)算處理 得出汽車速度、車輛加速度、各個車輪加速度以及車輛是否轉(zhuǎn)彎，車輛轉(zhuǎn)彎半徑等，ABS系統(tǒng) 中的ABS控制單元將這些分析處理結(jié)果跟方向盤轉(zhuǎn)角傳感器測出的車輛方向?qū)嶋H轉(zhuǎn)角進(jìn) 行比較，從而判斷出汽車是否轉(zhuǎn)彎過度，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎過度時，ABS控制單元控制汽車外側(cè)兩 個車輪的電磁閥啟動，從而對轉(zhuǎn)彎時車輛外側(cè)的車輪施加制動，降低車輛外側(cè)輪速以達(dá)到 降低整車轉(zhuǎn)彎速度的目的，進(jìn)而降低過度轉(zhuǎn)彎的風(fēng)險。但是，在汽車速度較高且轉(zhuǎn)彎角度較大時，駕駛員對方向盤的操作也會更快，而上 述防側(cè)翻系統(tǒng)僅僅采取制動車輪的方法而不控制方向盤的轉(zhuǎn)向極易導(dǎo)致汽車后輪側(cè)滑而 引發(fā)更嚴(yán)重的車禍。此外，該防側(cè)翻系統(tǒng)在判斷汽車是否會側(cè)翻時是通過大量數(shù)據(jù)的采集、 計算與對比的方法得到的，如在此過程中任一步驟出現(xiàn)差錯都會導(dǎo)致系統(tǒng)的判斷失誤而無 法有效的保護(hù)汽車的行駛安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種能在汽車具有側(cè)翻趨 勢時控制方向盤轉(zhuǎn)速的基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防 側(cè)翻控制系統(tǒng)，所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置用于協(xié)助駕駛員進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向，包括電子控制單 元以及均與其相聯(lián)接的電動機(jī)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包括均 與上述電子控制單元相聯(lián)接的垂向力檢測器和用于檢測方向盤轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測器，所述的 垂向力檢測器用于檢測汽車車輪所受的垂向力并發(fā)送給電子控制單元，當(dāng)汽車一側(cè)車輪所 受垂向力小于設(shè)定值時，所述的電子控制單元判斷汽車具有側(cè)翻趨勢并根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測器以 及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器所檢測的方向盤工作狀態(tài)發(fā)送控制信號控制電動機(jī)產(chǎn)生反向力矩以減 小方向盤的轉(zhuǎn)速，反之，則由電子控制單元控制電動機(jī)正常工作。
當(dāng)垂向力檢測器檢測到汽車兩側(cè)車輪所受的垂向力均大于設(shè)定值時，電子控制單 元接收轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器所檢測到的駕駛員操作方向盤的動作信號并發(fā)送控制信號控制電 動機(jī)提供正向力矩以協(xié)助駕駛員進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向。當(dāng)垂向力檢測器檢測到汽車一側(cè)車輪所受 的垂向力小于設(shè)定值時，電子控制單元判斷汽車具有側(cè)翻趨勢并接收轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器所檢 測到的方向盤的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)矩信息和轉(zhuǎn)速檢測器所檢測到的方向盤轉(zhuǎn)速信息進(jìn)行處理，再發(fā) 送相應(yīng)的控制信號給電動機(jī)控制電動機(jī)輸出反向力矩以降低方向盤的轉(zhuǎn)動速度，進(jìn)而平穩(wěn) 車身。在上述的一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)中，所述的汽車車輪 為四個，所述的垂向力檢測器為四個能分別檢測四個車輪所受垂向力的車輪垂向力傳感 器，當(dāng)汽車一側(cè)的兩個車輪所受的垂向力均小于設(shè)定值時，電子控制單元判斷汽車具有側(cè) 翻趨勢并作出相應(yīng)的控制，當(dāng)汽車一側(cè)的兩個車輪中僅有一個車輪所受垂向力小于設(shè)定值 或兩個車輪所受垂向力均大于設(shè)定值時，電子控制單元控制電動機(jī)正常工作，為方向盤的 轉(zhuǎn)向提供助力。在上述的一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)中，所述的車輪垂向 力傳感器設(shè)置于車輪與輪轂連接處的軸承上以檢測汽車對車輪所施加的垂向力。在上述的一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)中，所述的轉(zhuǎn)速檢測 器為設(shè)置于方向盤處的轉(zhuǎn)速傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)占.
^ \\\ ·1、本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)僅通過用車輪垂向力傳感器 檢測汽車車輪所受垂向力的方法來判斷汽車是否具有側(cè)翻趨勢，檢測結(jié)構(gòu)簡單有效。2、本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)汽車具有側(cè)翻趨勢以 后控制方向盤的轉(zhuǎn)速，可以有效地避免因方向盤轉(zhuǎn)速過快與轉(zhuǎn)角過大而造成汽車側(cè)翻的情 況。


圖1是本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。圖2是本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1所示，一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，包括用于協(xié)助 駕駛員進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向的電動助力轉(zhuǎn)向裝置以及均與電動助力轉(zhuǎn)向裝置相聯(lián)接的垂向力檢 測器和轉(zhuǎn)速檢測器。其中，電動助力轉(zhuǎn)向裝置包括電子控制單元、電動機(jī)以及用于檢測方向 盤轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器，電動機(jī)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器均與電子控制單元相聯(lián)接。在 本實施例中，垂向力檢測器為四個能分別檢測汽車四個車輪所受垂向力的車輪垂向力傳感 器，且四個車輪垂向力傳感器分別設(shè)置于四個車輪與輪轂連接處的軸承上；轉(zhuǎn)速檢測器為 設(shè)置于方向盤處用于檢測方向盤轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；車輪垂向力傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器均與電子控制單元相聯(lián)接并能將檢測到的信息發(fā)送給電子控制單元。如圖2所示，本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)中的車輪垂向力傳 感器與轉(zhuǎn)速傳感器時刻檢測汽車四個車輪所受的垂向力以及方向盤的轉(zhuǎn)動速度并將檢測 到的信息發(fā)送給電子控制單元進(jìn)行處理。當(dāng)汽車進(jìn)行正常行駛時，汽車四個車輪所受的垂向力均大于設(shè)定值，此時，電子控 制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器所檢測到的方向盤的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)矩信息控制電動機(jī)輸出正向力 矩，協(xié)助駕駛員對汽車進(jìn)行小角度轉(zhuǎn)向。當(dāng)汽車進(jìn)入彎道進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時，汽車外側(cè)車輪所受的垂向力減小，如果車輪垂向力 傳感器檢測到汽車外側(cè)兩個車輪所受的垂向力中有至少一個大于設(shè)定值時，電子控制單元 控制電動機(jī)正常工作，給方向盤的轉(zhuǎn)動提供助力。如果車輪垂向力傳感器檢測到汽車外側(cè)兩個車輪所受垂向力均小于設(shè)定值時， 電子控制單元判斷汽車具有側(cè)翻趨勢并根據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)送的方向盤 工作情況發(fā)送相應(yīng)的控制信號給電動機(jī)，控制電動機(jī)輸出反向力矩以減小方向盤的轉(zhuǎn)動速 度，進(jìn)而平穩(wěn)車身。當(dāng)汽車外側(cè)兩個車輪中有至少一個所受的垂向力恢復(fù)至設(shè)定值以上時， 電動機(jī)的反向力矩輸出停止，電動助力轉(zhuǎn)向裝置正常工作。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置用于 協(xié)助駕駛員進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向，包括電子控制單元以及均與其相聯(lián)接的電動機(jī)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感 器，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包括均與上述電子控制單元相聯(lián)接的垂向力檢測器和 用于檢測方向盤轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測器，所述的垂向力檢測器用于檢測汽車車輪所受的垂向力 并發(fā)送給電子控制單元，當(dāng)汽車一側(cè)車輪所受垂向力小于設(shè)定值時，所述的電子控制單元 判斷汽車具有側(cè)翻趨勢并根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測器以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器所檢測的方向盤工作狀態(tài) 發(fā)送控制信號控制電動機(jī)產(chǎn)生反向力矩以減小方向盤的轉(zhuǎn)速，反之，則由電子控制單元控 制電動機(jī)正常工作。
2.如權(quán)利要求1所述的基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的汽車車輪為四個，所述的垂向力檢測器為四個能分別檢測四個車輪所受垂向力的車 輪垂向力傳感器，當(dāng)汽車一側(cè)的兩個車輪所受的垂向力均小于設(shè)定值時，電子控制單元判 斷汽車具有側(cè)翻趨勢并作出相應(yīng)的控制，當(dāng)汽車一側(cè)的兩個車輪中僅有一個車輪所受垂向 力小于設(shè)定值或兩個車輪所受垂向力均大于設(shè)定值時，電子控制單元控制電動機(jī)正常工 作，為方向盤的轉(zhuǎn)向提供助力。
3.如權(quán)利要求2所述的基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述的車輪垂向力傳感器設(shè)置于車輪與輪轂連接處的軸承上以檢測汽車對車輪所施加的 垂向力。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，其特 征在于，所述的轉(zhuǎn)速檢測器為設(shè)置于方向盤處的轉(zhuǎn)速傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)無法有效保護(hù)汽車行駛安全的問題。本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)，包括電子控制單元以及均與其相聯(lián)接的電動機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向傳感器、垂向力檢測器和用于檢測方向盤轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測器，垂向力檢測器用于檢測汽車車輪所受的垂向力并發(fā)送給電子控制單元，當(dāng)汽車一側(cè)車輪所受垂向力小于設(shè)定值時，電子控制單元判斷汽車具有側(cè)翻趨勢并發(fā)送控制信號控制電動機(jī)產(chǎn)生反向力矩以減小方向盤的轉(zhuǎn)速。本基于電動助力轉(zhuǎn)向裝置的汽車防側(cè)翻控制系統(tǒng)具有能有效避免因方向盤轉(zhuǎn)速過快與轉(zhuǎn)角過大而造成汽車側(cè)翻情況的優(yōu)點。
文檔編號B62D117/00GK102069845SQ20101061478
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者彭鴻, 李書福, 李永生, 楊健, 沈福亮, 榮兵, 趙福全, 門永新 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司