[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

摘要

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。

主权项

1.一种重型车辆电磁离合器转向助力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用轮速传感器(3)获得轮速信息，利用扭矩传感器(4)获得方向盘扭矩信息，利用压力传感器(5)获得液压缸内部压力信息；步骤2，控制单元(2)接收轮速信息，方向盘扭矩信息和液压缸内部压力信息；步骤3，控制单元(2)处理方向盘扭矩信息，获得方向盘扭矩大小，具体地：在车速为0时Td大小为4，在车速为20时Td大小为4.5，在车速为40时Td大小为5.2，在车速为60时Td大小为6.4，在车速为80时Td大小为7.5，在车速为100时Td大小为8.5；步骤4，控制单元(2)处理液压缸内部压力信息，获得此时的压力值，进而处理得到此时的转向阻力矩T_a：T_a由公式计算得出此时的转向阻力矩T_a的值；式中：ΔP—液压缸两端压差；Ap—活塞有效作用面积；S—螺杆导程；Qn—转向泵流量；步骤5，控制单元(2)处理轮速信息，获得轮速大小；并利用方向盘扭矩大小，处理获得助力斜率k；所述k由反推标定得出，并且在车速为0时k值为0.153，在车速为20时k值为0.201，车速为40时k值为0.188，车速为60时k值为0.180，车速为80时k值为0.164，车速为100时k值为0.154；步骤6，控制单元(2)根据所述转向阻力矩Ta大小和助力斜率系数k的大小，计算得出此时段系统所需助力电流I1的值，所述I1＝kTa；步骤7，控制单元将助力电流I1输出给供电电路(6)；步骤8，供电电路(6)输出相应大小的励磁电流I给电磁转差离合器(1)；步骤9，电磁转差离合器(1)输出相应转速，即转向助力系统输出相应助力；所述重型车辆电磁离合器转向助力控制方法应用于重型车辆电磁离合器转向助力控制系统，所述系统包括：电磁转差离合器(1)，控制单元(2)，轮速传感器(3)，扭矩传感器(4)，压力传感器(5)，供电电路(6)；所述轮速传感器(3)、所述扭矩传感器(4)以及所述压力传感器(5)均与所述控制单元(2)的输入端相连接，所述控制单元(2)的输出端与所述供电电路(6)相连接，所述供电电路(6)与所述电磁转差离合器(1)相串联，所述电磁转差离合器(1)设置在发动机与转向泵之间；所述轮速传感器(3)用于获取轮速，所述扭矩传感器(4)用于获取方向盘扭矩，所述压力传感器(5)用于获取液压缸内部压力信号；所述控制单元(2)根据轮速传感器(3)、扭矩传感器(4)以及压力传感器(5)提供的信息，计算得出转向阻力矩Ta、助力斜率系数k、助力电流I1，并将所述助力电流输出给所述供电电路(6)；所述供电电路(6)包括供电电源和输电线路，所述供电电路(6)根据助力电流I1的大小输出相应的励磁电流I给所述电磁转差离合器(1)；所述电磁转差离合器(1)根据励磁电流I大小输出转速信息至转向泵；所述助力电流I1与所述转向阻力矩Ta、所述助力斜率系数k的关系为：I1＝kTa；所述励磁电流I与所述助力电流I1的值相等；所述轮速传感器(3)安装于车轮轴上，所述扭矩传感器(4)安装于方向盘转动杆上，所述压力传感器(5)安装于液压缸内；所述轮速传感器(3)采用霍尔式轮速传感器，所述扭矩传感器(4)采用非接触式扭矩传感器，所述压力传感器(5)采用压电式压力传感器；所述控制单元(2)为车载电控单元，所述电磁转差离合器(1)为励磁式电磁转差离合器。