[發(fā)明專利]一種混合動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810869621.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109318982B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江浩斌;尹晨輝;唐斌;朱宸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;B62D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種混合動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于包括如下步驟：

1)計(jì)算最大轉(zhuǎn)向阻力矩T_p，計(jì)算方法為：

式中，T_p為原地轉(zhuǎn)向阻力矩，f為輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)，G_t為前軸載荷，P_t為輪胎胎壓；

2)計(jì)算轉(zhuǎn)向器需克服的最大阻力矩T_p’，計(jì)算方法為：

式中，T_p’為等效到循環(huán)球轉(zhuǎn)向器搖臂軸上的轉(zhuǎn)向阻力矩，即轉(zhuǎn)向器需克服的最大阻力矩，η_g為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)桿系傳遞效率，i為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)桿系傳動(dòng)比；

3)計(jì)算混合動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中循環(huán)球轉(zhuǎn)向器螺桿上等效軸向阻力F_cs，計(jì)算方法為：

式中，R_cs為齒扇半徑；

4)計(jì)算電動(dòng)助力子系統(tǒng)最大可提供電動(dòng)助力矩T_a，計(jì)算方法為：

T_a＝G·T_m

式中，G為蝸輪蝸桿傳動(dòng)比，T_m為助力電機(jī)提供最大扭矩；

5)計(jì)算方向盤輸入轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)助力子系統(tǒng)電動(dòng)助力矩在循環(huán)球轉(zhuǎn)向器螺桿上等效軸向力F_L，計(jì)算方法為：

式中，M_L為螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng)副中螺桿傳遞的轉(zhuǎn)矩，T_a為電動(dòng)助力子系統(tǒng)最大可提供電動(dòng)助力矩，T_h為轉(zhuǎn)向盤最大輸入轉(zhuǎn)矩，η_L為螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng)副傳動(dòng)效率，P為螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng)副中的導(dǎo)程；

6)計(jì)算液壓助力子系統(tǒng)需提供的最大助力F_z，計(jì)算方法為：

F_z＝F_cs-F_L

7)匹配液壓助力子系統(tǒng)液壓助力缸有效受力面積A_p，計(jì)算方法為：

式中，A_p為液壓油缸有效受力面積，Δp為液壓油缸兩工作腔間最大壓差；

8)匹配液壓助力子系統(tǒng)液壓油流量Q_s，計(jì)算公式為：

Q_s＝60n·p·A_p·10^-6·N+q

式中，Q_s為液壓助力子系統(tǒng)流量，n為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度，p為螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng)副中的導(dǎo)程，A_p為液壓油缸有效受力面積，N為流量安全系數(shù)，q為系統(tǒng)補(bǔ)償流量；

9)計(jì)算液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)轉(zhuǎn)閥漸閉口開口面積A₄，計(jì)算方法為：

式中，A₄為液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)轉(zhuǎn)閥漸閉口開口面積，C_d為液壓油流量系數(shù)，ρ為液壓油密度，Q₄為液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)流過漸閉口的液壓油流量；

10)計(jì)算液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)轉(zhuǎn)閥漸閉口開口寬度b，計(jì)算方法為：

式中，b為轉(zhuǎn)閥漸閉口坡口開啟寬度，W為坡口長(zhǎng)度，A₄為轉(zhuǎn)閥漸閉口開口面積；

11)匹配助力矩耦合裝置開始工作時(shí)轉(zhuǎn)閥閥芯和閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角α：

轉(zhuǎn)閥閥芯與閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角Φ與轉(zhuǎn)閥漸閉口坡口開啟寬度b函數(shù)關(guān)系為：

式中，Φ為轉(zhuǎn)閥閥芯和閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角；β₇為轉(zhuǎn)閥中位時(shí)OH與AO的夾角；R為轉(zhuǎn)閥半徑；L₃為轉(zhuǎn)閥閥芯到轉(zhuǎn)閥坡口的垂直距離；

助力矩耦合裝置開始工作時(shí)轉(zhuǎn)閥閥芯和閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角α計(jì)算方法為：

α＝Φ_α＝f^-1(b_α)

式中，b_α為液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)轉(zhuǎn)閥漸閉口坡口開啟寬度，Φ_α為液壓助力子系統(tǒng)液壓油缸兩工作腔間剛好達(dá)到最大壓差時(shí)轉(zhuǎn)閥閥芯和閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角；

12)完成系統(tǒng)參數(shù)液壓助力子系統(tǒng)液壓助力缸有效受力面積A_p、液壓助力子系統(tǒng)液壓油流量Q_s及助力矩耦合裝置開始工作時(shí)轉(zhuǎn)閥閥芯和閥套相對(duì)轉(zhuǎn)角α的匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于所述混合動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括電動(dòng)助力子系統(tǒng)、液壓助力子系統(tǒng)和循環(huán)球機(jī)械子系統(tǒng)；液壓助力子系統(tǒng)包括液壓助力缸、轉(zhuǎn)閥、扭桿、液壓管路、液壓泵、助力矩耦合裝置；電動(dòng)助力子系統(tǒng)包括助力電機(jī)、轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)角傳感器和減速機(jī)構(gòu)；循環(huán)球機(jī)械子系統(tǒng)主包括轉(zhuǎn)向盤總成、轉(zhuǎn)向管柱、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器總成及轉(zhuǎn)向桿系；電動(dòng)助力子系統(tǒng)電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩通過蝸輪-蝸桿減速機(jī)構(gòu)耦合到轉(zhuǎn)向管柱上。