[发明专利]一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法

说明书

本发明公开了一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法，系统包括转向盘模块、机械转向模块、液压传动模块及控制模块。控制模块中的ECU输出信号控制液压泵驱动电机和电磁换向阀工作，通过改变液压缸活塞两侧油压，驱动连杆机构以改变车轮的转角；ECU还输出电流信号，通过路感电机反馈给驾驶员对应路感，完成线控液压转向。当线控液压转向出现故障时，ECU输出指令接合故障离合器，启用机械转向模块。本发明可智能设置变传动比，提高商用车转向系统的响应能力和安全性，整体改善车辆的转向性能，同时在线控系统故障情况下可以切换为可靠的机械传动，从而保证紧急情况下驾驶员对车辆转向的可操作性，保证车辆的安全。

技术领域

本发明属于转向系统技术领域，尤其涉及一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法。

背景技术

线控转向系统克服了传统转向系统中机械结构的各种限制，可以任意设置转向传动比，是未来车辆转向系统的发展方向。驾驶员仅输入转向盘的转角指令，在保持操纵稳定的条件下，ECU(电子控制单元)根据转向盘输入转角、车辆当前行驶状态等信息，依据有关控制算法确定合理的车轮转角，实现准确的转向。线控转向系统同时需要向驾驶员提供模拟生成的“路感”，优化驾驶员的驾驶感觉。此外，线控转向系统中的转向传动比可根据实际情况进行智能调整，在实际驾驶过程中适应性更强，改善了驾驶特性，增强了驾驶员的操纵性。

现有的线控转向系统采用的电机助力的方式，所能提供的转向转矩有限，因此多数针对前轴载荷较小的乘用车进行开发，而前轴载荷较大的商用车鲜有线控转向的公开报道。另一方面，现有的线控转向系统缺少机械结构连接，工作可靠性多数采用软件容错来保障，缺乏硬件容错，在紧急情况存在一定的安全隐患。

液压转向系统可产生较大的转向助力转矩，因此常用于驱动大型商用车的转向系统。且液压转向技术发展成熟，通过液压泵、换向阀对油液进行流量、方向的调节，性能稳定，操控效果也更为精确。但现有液压转向系统的角传动比为定值，当客车在原地或低速行驶时，常需要进行大转角转向，驾驶员需要输入较大的方向盘转角才能完成转向要求，加大了驾驶员的工作强度；反之在高速行驶状态下，方向盘会过于灵敏。

因此，对前轴载荷较大，不适合采用电动线控转向的商用车而言，通过线控液压转向，能够完美解决低车速转向沉重、高车速转向“发飘”的问题，并保证车辆转向的可靠性和安全性，具有较大的意义和良好的经济效益。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法，以克服现有技术中存在的问题。本发明可以由ECU根据车辆的行驶工况实时设置可变传动比，减轻驾驶员的负担，提高商用车转向系统对驾驶员转向输入的响应能力；当电子元件出现故障，使线控液压转向部分失效时，故障离合器接合同时启用机械转向部分，弥补了商用车线控液压转向系统可靠性差的不足，保证整车的正常行驶。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法，系统包括：转向盘模块、机械转向模块、液压传动模块及控制模块；

所述转向盘模块包括依序连接的转向盘、转向轴、转矩转角传感器、路感电机及路感计算单元；

所述机械转向模块包括故障离合器、转向轴、转向小齿轮、齿形液压缸、连杆机构及车轮；

所述故障离合器及转向小齿轮均安装在转向轴上；

所述齿形液压缸外壳上开设有进油口和出油口，且其一边外侧设计有齿状结构，与转向小齿轮相啮合，形成齿轮齿条转向机构；

所述连杆机构包括活塞、转向横拉杆及转向主销，三者依次连接；

所述液压传动模块包括油箱、液压泵驱动电机、液压泵、电磁换向阀、齿形液压缸及连杆机构；所述液压泵驱动电机与液压泵相连，驱动液压泵工作；