[发明专利]一种线控转向系统及其控制方法

说明书

本申请提供一种线控转向系统及其控制方法，包括转向盘、第一转向柱、第一转矩转角传感器、路感反馈单元、电子控制单元、第二转向柱、电机助力单元、液压助力单元和循环球式液压助力转向器，电机助力单元包括第一电机转向助力单元和第二电机转向助力单元，液压助力单元包括电动液压泵、油箱、电磁换向阀和油管，转向盘连接第一转向柱输入端，第一转矩转角传感器套设在第一转向柱上，路感反馈单元连接第一转向柱输出端，电机助力单元连接第二转向柱输入端，并通过第二转向柱与循环球式液压助力转向器连接，电动液压泵、油箱、电磁换向阀依次连接，第一转矩转角传感器、路感反馈单元、电机助力单元、电动液压泵和电磁换向阀与电子控制单元连接。

技术领域

本申请涉及线控转向领域，具体而言，涉及一种线控转向系统及其控制方法。

背景技术

由于安装空间及成本限制，用于线控转向系统的电机往往功率较小，因此现有的线控转向系统大多数面向前轴质量较轻的乘用车进行设计。对于客车和载重货车等前轴负荷较大的商用车而言，仅通过电机可以提供的转向力矩较为有限，主要还是通过液压来提供转向力矩，但现有的液压系统存在能耗较大且响应速度慢等缺点。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种线控转向系统及其控制方法，用以解决现有商用车采用液压系统存在能耗较大且响应速度慢的问题。

第一方面：本发明实施例提供一种线控转向系统，所述系统包括转向盘、第一转向柱、第一转矩转角传感器、路感反馈单元、电子控制单元、第二转向柱、电机助力单元、液压助力单元以及循环球式液压助力转向器，所述电机助力单元包括第一电机转向助力单元和第二电机转向助力单元，所述液压助力单元包括电动液压泵、油箱、电磁换向阀和油管，所述转向盘连接所述第一转向柱的力矩输入端，所述第一转矩转角传感器套设在所述第一转向柱上，所述路感反馈单元连接所述第一转向柱的力矩输出端，所述第一电机转向助力单元和第二电机转向助力单元连接在所述第二转向柱的力矩输入端，并通过所述第二转向柱与所述转向器连接，所述电动液压泵、油箱以及电磁换向阀依次连接，所述第一转矩转角传感器、路感反馈单元、第一电机转向助力单元、第二电机转向助力单元、电动液压泵以及电磁换向阀与所述电子控制单元电连接；所述第一转矩转角传感器，用于采集转向盘的转角和转矩，并将所述转角和转矩传输给所述电子控制单元；所述电子控制单元，用于根据所述转角和转矩计算反馈给所述转向盘的力矩以及转向所需助力，并根据所述反馈给所述转向盘的力矩控制所述路感反馈单元进行力矩反馈；根据所述转向所需助力控制所述第一电机转向助力单元电机输出转矩、第二电机转向助力单元电机输出转矩、所述电动液压泵电机转速以及电磁换向阀开度，以控制所述电机助力单元传递给所述循环球式液压助力转向器的力矩以及所述液压助力单元中液压油流入所述循环球式液压助力转向器的流量；所述循环球式液压助力转向器，用于根据电机助力单元传输的力矩和流入的液压油流量形成转向助力，进而带动汽车车轮转动。

在上述设计的线控转向系统中，通过电子控制单元控制路感反馈单元反馈汽车路感，并通过计算出的转向助力同时控制电机助力单元的电机助力输出以及液压助力单元的液压助力输出，转向助力由液压助力和电动助力共同作为支撑，使得商用车的转向助力能够得到充分满足，同时，两个电机转向助力单元也能补偿液压助力带来的波动，实现车辆平稳、安全的转向；并且在第一电机转向助力单元和第二转向助力单元的基础上能够实现电机助力的安全冗余功能，使得现有商用车能够实现纯线控转向实现高速响应的基础上，该线控转向系统还可以提供较大的转向助力满足商用车的助力需求，并且设有两个助力单元的电机助力单元在其中一个助力单元故障时，另一个助力单元可以及时作为备用助力补充，安全冗余功能，极大的解决了解决现有商用车采用液压系统存在能耗较大且响应速度慢的问题，使得采用上述设计的线控转向系统的商用车具有较高的安全性、响应速度、能耗低以及较大转向力矩的优点。

在第一方面可选的实施方式中，所述系统还包括第二转矩转角传感器，所述第二转矩转角传感器套设在所述第二转向柱上，并设置在所述电机助力单元和所述循环球式液压助力转向器之间，所述第二转矩转角传感器与所述电子控制单元电连接。