[发明专利]一种汽车电液主动转向路感控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种汽车电液主动转向路感控制系统及其控制方法，包括机械传动模块、电动助力模块、液压模块、传感器模块及控制模块。电动助力模块根据路面实际情况，通过弧形直线电机施加合适的助力力矩，给驾驶员反馈真实准确的路面信息，并提出一种路感控制方法，通过估计车辆状态信息，分别在在执行与不执行主动转向干预时，修正理想助力增益并进行路感控制，增强了系统抗干扰能力，保证行驶稳定性。

技术领域

本发明涉及一种汽车技术，尤其是一种汽车转向系统技术，具体地说是一种汽车电液主动转向路感控制系统及其控制方法。

背景技术

汽车是一个“人-车-路”构成的复杂闭环系统，驾驶员通过转向系统感受到路面反馈来的信息，即称为转向路感。汽车转向时，轮胎产生的回正力矩通过转向系统传递给驾驶员，同时传递给驾驶员的还包括路面不平度、路面附着状况、转向程度和轮胎载荷及气压等信息。现有汽车转向系统为了减轻驾驶员负担，采用了动力转向，即通过附加动力源进行转向助力。但是，助力力矩与转向路感是一对矛盾，在路面回正力矩保持一定时，助力力矩越大则驾驶员得到的转向路感越差。

转向系统除了传递力矩，还传递转角。新兴的电液主动转向系统可以对力与转角进行分别控制，实时调整转向传动比大小，获得良好的转向性能。电液主动转向系统采用液压模块调整附加前轮转角时，不可避免对系统力传递特性产生影响，使驾驶员得到的路感偏离实际道路状况，不利于驾驶员对车况与路况的掌握，影响行车安全。

目前，国内外对路感控制的研究集中于电动助力转向系统(EPS)线控转向系统(SBW)较多，CN101081626B采用助力控制、回正控制和阻尼控制对EPS进行直接路感控制，CN102923185B通过单片机对电控液压助力转向系统进行路感控制，CN105083373A通过参数估计法提供线控转向模拟路感；但是针对电液主动转向系统，还没有其路感控制的公开报导，由于电液主动转向系统的结构复杂性和耦合关系，以上现有路感控制方法不能够直接应用在电液主动转向系统上。因此，针对电液主动转向系统，提出一种路感控制策略，充分发挥其变传动比的优势，使驾驶员得到更好的路感，对于实际产品开发具有很大的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种电液主动转向路感控制系统及其控制方法，以克服现有技术中存在的问题。本发明提出的电液主动转向路感控制系统，可以在执行主动转向时，根据路面实际情况施加合适的助力力矩，给驾驶员反馈真实准确的路面信息；所匹配的路感控制方法，能增强系统抗干扰能力，提高系统鲁棒性。

本发明的技术方案之一是：

一种电液主动转向路感控制系统，包括：机械传动模块、电动助力模块、液压模块、传感器模块及控制模块；

所述的机械传动模块包括依次连接的方向盘、转向管柱、循环球转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向梯形及车轮；

所述转向直拉杆包括液压缸、活塞、直拉杆；

所述液压缸的外壳通过转向摇臂与循环球转向器输出端固定连接，外壳上开设有进油口和出油口；所述活塞装配在上述液压缸内，活塞两端固定安装直拉杆，直拉杆后端连接转向梯形及车轮；

所述的电动助力模块包括助力电机、联结套机构；助力电机的转向助力部分安装在转向管柱上，联结套机构用于连接转向管柱和助力电机；

所述助力电机采用弧形直线电机，弧形直线电机初级与控制模块电气连接，次级并列设置在所述机械传动模块的转向管柱上，转向管柱分为上下两段，分别通过联结套机构与弧形直线电机次级的上下两端连接；

所述的液压模块包括储油罐、驱动电机、液压泵、比例换向阀；

所述驱动电机连接液压泵，储油罐中的低压油经液压泵作用后转换为高压油并流向比例换向阀；