[发明专利]一种电液耦合智能转向系统及模式切换控制方法

说明书

本发明公开了一种电液耦合智能转向系统及模式切换控制方法，该系统包括机械传动模块、电动助力模块、电动液压助力模块、传感器模块以及控制模块，并且提出相应的模式切换控制方法。此外，电液耦合转向系统可依据车辆的不同状态，在防失稳、转向盘助力以及转向盘主动回正模式间进行切换，实现对车辆安全及操纵性能的控制。

技术领域

本发明涉及动力转向系统技术领域，尤其涉及一种电液耦合智能转向系统及模式切换控制方法。

背景技术

在现有的车辆中常见的动力转向系统包括：液压助力转向系统、电控液压助力转向系统、电动液压助力转向系统、电动助力转向系统。其中，液压助力转向系统、电控液压助力转向系统、电动液压助力转向系统可以提供较大的转向助力矩，但是转向助力矩随车速可调整性较差。电动助力转向系统可以根据车速、转向盘转矩等输出相应的转向助力矩，具备助力随速可调以及操作稳定性好等优点，但是其输出的最大助力矩较小，不能满足大型车辆的转向助力需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种电液耦合智能转向系统及模式切换控制方法，能够依据不同工况，在防失稳、转向盘助力以及转向盘主动回正模式间进行切换从而实现对车辆安全及操纵性能控制。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种电液耦合智能转向系统，包括机械传动模块、电动助力模块、电动液压助力模块、传感器模块以及控制模块；

所述传感器模块包括转角传感器、转矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器；

所述转矩传感器和转角传感器均设置在车辆的转向轴上，分别用于测量转向盘的输入转矩和转角，并将其传递给所述控制模块；

所述车速传感器设置在车轮上，用于获取汽车的纵向车速，并将其传递给所述控制模块；

所述侧向加速度传感器和横摆角速度传感器均设置在车辆的车架质心处，用于获取汽车的侧向加速度和横摆角速度，并将其传递给所述控制模块；

所示机械传动模块包括转向盘、转向轴、循环球转向器、转向摇臂、转向横拉杆、左车轮和右车轮；

所述循环球转向器采用具有液压功能的循环球转向器，包含转向螺杆、转向螺母和转向齿扇，其中，转向螺杆的上端和所述转向轴的下端相连，转向螺杆上的螺纹和转向螺母上的螺纹啮合；转向螺母外侧的齿轮与转向齿扇啮合；转向齿扇的轴心和转向摇臂的一端相连；转向摇臂的另一端和所述转向横拉杆的输入端相连；

所述转向轴的上端和所述转向盘相连；

所述转向横拉杆的两端分别和车辆的两个驱动车轮对应相连；

所述电动助力模块包括第一电机和蜗轮蜗杆减速器，所述第一电机的输出端和所述转向轴通过所述蜗轮蜗杆减速器相连；

所述电动液压助力模块包含油箱、叶片泵、转阀和第二电机；

所述第二电机的输出端和叶片泵的输入端相连；

所述叶片泵的进油端口和所述油箱的进油管路通过管道相连、叶片泵的出油端口和所述转阀的进油口通过管道相连；

所述转阀的出油口和所述油箱的回油管路通过管道相连，转阀的高压出油口和所述循环球转向器的进油口通过管道相连，转阀的低压出油口和所述循环球转向器的出油口通过管道相连；

所述控制模块分别和转矩传感器、转角传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、第一电机和第二电机电气相连，用于根据接收到的转向盘转矩传感器、转向盘转角信号、车速信号、横摆角速度信号和侧向加速度信号控制第一电机和第二电机的工作。

本发明还公开了一种该电液耦合智能转向系统的模式切换控制方法，包括以下步骤：