一种电动车电动方向助力调节系统和方法与流程

技术特征：
1.一种电动车电动方向助力调节系统，其特征在于：包括机械传动子系统、扭矩传感器子系统、数据采集和传输子系统、数据分析与处理子系统和电机运行维护子系统，所述机械传动子系统包括伺服电机（1）、电机连接板（2）、马头管（3）、主轴（4）、锁紧螺母（5）、压力轴承上（6）、压力轴承下（7）、防护罩（9）、涡轮（10）、平键（11）、蜗杆（12）、孔用内卡簧（13）、深沟轴承（14）、轴承座（15）、扭矩传感单元（8）、联轴器（16）和前叉（17），所述伺服电机（1）与电机连接板（2）螺丝连接，所述电机连接板（2）与马头管（3）螺丝连接，所述伺服电机（1）与联轴器（16）螺丝连接，所述联轴器（16）与蜗杆（12）螺丝连接，所述蜗杆（12）与深沟轴承（14）过盈配合，所述孔用内卡簧（13）将深沟轴承（14）挡在轴承座（15）内，所述深沟轴承（14）与轴承座（15）过盈配合，所述轴承座（15）与马头管（3）螺丝连接，所述主轴（4）与锁紧螺母（5）螺丝连接，所述锁紧螺母（5）将压力轴承上（6）压紧在马头管（3）内，所述压力轴承下（7）在马头管（3）内与前叉（17）压紧，所述扭矩传感单元（8）与马头管（3）螺丝连接，所述扭矩传感单元（8）在涡轮（10）斜面导向滑动，所述涡轮（10）在平键（11）控制下固定在主轴（4）上，所述防护罩（9）与马头管（3）螺丝连接，所述蜗杆（12）与涡轮（10）啮合传动，所述扭矩传感单元（8）用于接收主轴（4）方向把方向给出的扭矩。2.根据权利要求1所述的一种电动车电动方向助力调节系统，其特征在于：所述扭矩传感器子系统用于对扭矩传感单元（8）的运行情况进行采集，所述数据采集和传输子系统用于对扭矩传感单元（8）采集的力矩信息进行储存和并转化为电信号传输，所述数据分析与处理子系统接收数据采集和传输子系统发送的负载扭矩信号，进行转动角度值和扭矩计算，通过电机控制转速策略计算得到下一步的控制信号，将控制信号发送至电机运行维护子系统从而控制伺服电机（1）运动。3.根据权利要求2所述的一种电动车电动方向助力调节系统，其特征在于：所述数据分析与处理子系统通过通信单元与上位机进行信息交互，接收上位机指令并上传运动状态参数，所述电机运行维护子系统用于将外界输入的直流电源转换为幅值和频率可调的三相交流电，并根据数据分析与处理子系统发送的控制信号通过变频模块改变输出交流电的频率，从而对电机的转速进行伺服控制。4.根据权利要求3所述的一种电动车电动方向助力调节系统，其特征在于：所述电机控制转速策略公式为：，其中，表示为电流反馈系数，表示为电机转矩系数，表示为转速反馈系数，表示为比例系数，j表示为传动机构转动惯量，表示为积分时间常数。5.根据权利要求4所述的一种电动车电动方向助力调节系统，其特征在于：所述数据分析与处理子系统中还包括带通滤波模块，所述带通滤波模块用于对负载扭矩信号中的谐波影响值进行滤波处理。6.一种电动车电动方向助力调节方法，其特征在于：所述助力调节方法包括以下步骤：第一步：通过人机交互界面对基本数值进行设定，设定基准时间，基准时间根据使用者的反应时间设定，设定并计算电流反馈系数、电机转矩系数、转速反馈系数、比例系数、传动机构转动惯量、积分时间常数，传动机构转动惯量j通过涡轮和蜗杆传动比计算；
第二步：整列排布的扭矩传感单元对主轴方向把方向给出的负载扭矩信号进行采集，将负载扭矩信号传输至电机控制转速策略公式中得到电机控制转速的策略；第三步：根据电机控制转速的策略实时控制信号通过变频模块改变输出交流电的频率，从而对电机的转速进行伺服控制。7.根据权利要求6所述的一种电动车电动方向助力调节方法，其特征在于：在第三步中的通过改变输出交流电的频率，从而对电机的转速进行伺服控制的具体公式为：，n为转速，f为频率，p为电机极对数，从公式中能够看出频率与转速成正比，所以通过改变输出交流电的频率改变电机的转速。

技术总结
本发明公开了一种电动车电动方向助力调节系统和方法，包括机械传动子系统、扭矩传感器子系统、数据采集和传输子系统、数据分析与处理子系统和电机运行维护子系统，所述机械传动子系统包括伺服电机、电机连接板、马头管、主轴、锁紧螺母、压力轴承上、压力轴承下、防护罩、涡轮、平键、蜗杆、孔用内卡簧、深沟轴承、轴承座、扭矩传感单元、联轴器和前叉，将力矩信号传送给控制单元，控制单元根据信号反馈的力矩值、方向转动角度值将电流信号传送给伺服电机，伺服电机接收到控制器传送的信号驱动涡轮蜗杆正反转，根据电机编码器脉冲传输的信号，自动调节方向把力度，达到方向助力的最终目的，减少驾驶员驾驶疲劳。减少驾驶员驾驶疲劳。减少驾驶员驾驶疲劳。


技术研发人员：傅维发
受保护的技术使用者：江苏驰城环保科技有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2022/12/30