[发明专利]一种重型车辆电磁离合器转向助力控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种重型车辆电磁离合器转向助力控制系统及控制方法，包括电磁转差离合器，控制单元，轮速传感器，扭矩传感器，压力传感器，供电电路；轮速传感器、扭矩传感器以及压力传感器均与控制单元的输入端相连接，控制单元的输出端与供电电路相连接，供电电路与电磁转差离合器相串联，电磁转差离合器设置在发动机与转向泵之间；控制单元根据轮速传感器、扭矩传感器以及压力传感器提供的信息，计算转向阻力矩T_a、助力斜率系数k、助力电流I₁，并将助力电流送给供电电路；供电电路根据助力电流I₁大小输出励磁电流I给电磁转差离合器；电磁转差离合器根据励磁电流I输出转速信息至转向泵。本发明同时兼顾低速转向的轻便和高速转向时的路感。

技术领域

本发明涉及重型车辆底盘转向系统与电磁电路领域，特别是涉及应用于重型车辆新型电磁离合器式液压助力转向系统(E-ECHPS)的转向主力控制系统及控制方法技术。

背景技术

传统液压助力转向系统(HPS)，转向泵直接由发动机驱动，是一种设计简单、易于实现的转向助力系统，从一定程度上减轻了驾驶员转向时的负担，但是其助力不可调，仅仅与发动机转速成正相关，低速时转向助力过小，高速时转向助力过大，同时因为产生了多余的助力，使得一部分能耗浪费。电动液压助力系统(EHPS)，转向泵由一个独立的电动机驱动，而其输入电流的大小由控制单元决定，克服了HPS的转向不可调，可以做到在低速时助力较大，高速时助力较小，减少了多余的能耗，但是因为成本与系统安全等问题，在重型车辆上应用有限。

目前，电磁转差离合器(ESC)多分为励磁式电磁转差离合器和永磁式电磁转差离合器两种，因为励磁式转差离合器的控制环节较为简单，故该种形式应用较为广泛。车辆在行驶过程中，助力转向系统也同时兼顾低速时的转向轻便和高速时的行驶路感，在传统的液压助力转向系统(HPS)上，因为其助力只跟发动机转速有关，所以无法达到同时兼顾二者的作用。而车辆在行驶过程中，低速时转向系统助力过小就会导致驾驶员转向费力，高速时转向系统助力过大，又会造成驾驶员对路感的丧失，不利于在高速状态下转向时的车辆稳定和行驶安全。

重型车辆的电磁转差离合器的电控液压助力转向系统(E-ECHPS)介于HPS于EHPS之间，运用电磁转差离合器(ESC)的转差特性，将原本HPS浪费的能耗进行回收，并可依照EHPS的控制方式对输出助力进行可调变换，同时于转向阻力矩大小相关，以达到设计所需要的指标。新型转向系统E-ECHPS采用励磁式电磁转差离合器作为动力装置，通过改变输入到励磁式ESC中的电流大小，就可让助力随车速的改变发生与传统系统不一样的变化，从而兼顾到低速时的转向轻便和高速时的路感。

发明内容

为了解决上述车辆在行驶过程中，低速时转向系统助力过小就会导致驾驶员转向费力，高速时转向系统助力过大，又会造成驾驶员对路感的丧失，不利于在高速状态下转向时的车辆稳定和行驶安全等问题，本发明给E-ECHPS助力转向系统励磁式ESC提供一种在正常行驶车速下的转向助力控制系统及控制方法，通过改变励磁电路的电流大小，进而改变助力大小，从而达到兼顾低速时的驾驶员转向轻便和高速时的驾驶员方向盘路感的作用。采用的技术方案如下：

一种重型车辆电磁离合器转向助力控制系统，其特征在于，包括电磁转差离合器，控制单元，轮速传感器，扭矩传感器，压力传感器，供电电路；

所述轮速传感器、所述扭矩传感器以及所述压力传感器均与所述控制单元的输入端相连接，所述控制单元的输出端与所述供电电路相连接，所述供电电路与所述电磁转差离合器相串联，所述电磁转差离合器设置在发动机与转向泵之间；