[發(fā)明專利]一種汽車電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711101620.4
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107901979B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏欽志;周小川;趙萬忠;徐燦
• 申請（專利權(quán)）人: 南京雙環(huán)電器股份有限公司;南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D5/06;B62D5/065;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D137/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

本發(fā)明公開了一種汽車電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其控制方法，包括機械傳動模塊、電動助力模塊、液壓模塊、傳感器模塊及控制模塊。電動助力模塊根據(jù)路面實際情況，通過弧形直線電機施加合適的助力力矩，給駕駛員反饋真實準(zhǔn)確的路面信息，并提出一種路感控制方法，通過估計車輛狀態(tài)信息，分別在在執(zhí)行與不執(zhí)行主動轉(zhuǎn)向干預(yù)時，修正理想助力增益并進(jìn)行路感控制，增強了系統(tǒng)抗干擾能力，保證行駛穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車技術(shù)，尤其是一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)，具體地說是一種汽車電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

汽車是一個“人-車-路”構(gòu)成的復(fù)雜閉環(huán)系統(tǒng)，駕駛員通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)感受到路面反饋來的信息，即稱為轉(zhuǎn)向路感。汽車轉(zhuǎn)向時，輪胎產(chǎn)生的回正力矩通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞給駕駛員，同時傳遞給駕駛員的還包括路面不平度、路面附著狀況、轉(zhuǎn)向程度和輪胎載荷及氣壓等信息?，F(xiàn)有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為了減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，采用了動力轉(zhuǎn)向，即通過附加動力源進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力。但是，助力力矩與轉(zhuǎn)向路感是一對矛盾，在路面回正力矩保持一定時，助力力矩越大則駕駛員得到的轉(zhuǎn)向路感越差。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除了傳遞力矩，還傳遞轉(zhuǎn)角。新興的電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以對力與轉(zhuǎn)角進(jìn)行分別控制，實時調(diào)整轉(zhuǎn)向傳動比大小，獲得良好的轉(zhuǎn)向性能。電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓模塊調(diào)整附加前輪轉(zhuǎn)角時，不可避免對系統(tǒng)力傳遞特性產(chǎn)生影響，使駕駛員得到的路感偏離實際道路狀況，不利于駕駛員對車況與路況的掌握，影響行車安全。

目前，國內(nèi)外對路感控制的研究集中于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)較多，CN101081626B采用助力控制、回正控制和阻尼控制對EPS進(jìn)行直接路感控制，CN102923185B通過單片機對電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行路感控制，CN105083373A通過參數(shù)估計法提供線控轉(zhuǎn)向模擬路感；但是針對電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，還沒有其路感控制的公開報導(dǎo)，由于電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和耦合關(guān)系，以上現(xiàn)有路感控制方法不能夠直接應(yīng)用在電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上。因此，針對電液主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，提出一種路感控制策略，充分發(fā)揮其變傳動比的優(yōu)勢，使駕駛員得到更好的路感，對于實際產(chǎn)品開發(fā)具有很大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明提出的電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)，可以在執(zhí)行主動轉(zhuǎn)向時，根據(jù)路面實際情況施加合適的助力力矩，給駕駛員反饋真實準(zhǔn)確的路面信息；所匹配的路感控制方法，能增強系統(tǒng)抗干擾能力，提高系統(tǒng)魯棒性。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是：

一種電液主動轉(zhuǎn)向路感控制系統(tǒng)，包括：機械傳動模塊、電動助力模塊、液壓模塊、傳感器模塊及控制模塊；

所述的機械傳動模塊包括依次連接的方向盤、轉(zhuǎn)向管柱、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向梯形及車輪；

所述轉(zhuǎn)向直拉桿包括液壓缸、活塞、直拉桿；

所述液壓缸的外殼通過轉(zhuǎn)向搖臂與循環(huán)球轉(zhuǎn)向器輸出端固定連接，外殼上開設(shè)有進(jìn)油口和出油口；所述活塞裝配在上述液壓缸內(nèi)，活塞兩端固定安裝直拉桿，直拉桿后端連接轉(zhuǎn)向梯形及車輪；

所述的電動助力模塊包括助力電機、聯(lián)結(jié)套機構(gòu)；助力電機的轉(zhuǎn)向助力部分安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，聯(lián)結(jié)套機構(gòu)用于連接轉(zhuǎn)向管柱和助力電機；

所述助力電機采用弧形直線電機，弧形直線電機初級與控制模塊電氣連接，次級并列設(shè)置在所述機械傳動模塊的轉(zhuǎn)向管柱上，轉(zhuǎn)向管柱分為上下兩段，分別通過聯(lián)結(jié)套機構(gòu)與弧形直線電機次級的上下兩端連接；

所述的液壓模塊包括儲油罐、驅(qū)動電機、液壓泵、比例換向閥；

所述驅(qū)動電機連接液壓泵，儲油罐中的低壓油經(jīng)液壓泵作用后轉(zhuǎn)換為高壓油并流向比例換向閥；