[发明专利]一种基于蓄能器的客车主动转向系统及其转向控制方法

摘要

本发明公开了一种基于蓄能器的客车主动转向系统及其转向控制方法，包括：机械模块、液压模块以及电控模块；液压模块采用一个电机和一个液压泵给两个液压回路供油，第一液压回路采用直接供油方式实现转向力矩调节，第二液压回路采用蓄能器供油的方式实现转角调节，两个液压回路协调配合完成主动转向功能。本发明的系统通过蓄能器作为第二液压回路辅助动力源，减轻了系统质量，同时避免了采用多个液压泵造成的能量浪费。

主权项

一种基于蓄能器的客车主动转向系统，其特征在于，包括：机械模块、液压模块以及电控模块；所述机械模块包括依次连接的方向盘、转向轴、循环球转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向梯形及车轮；所述循环球转向器包括循环球转向器壳体、转向螺母、转向螺杆、齿扇；循环球转向器壳体前后分别设有进油口和出油口，转向螺母装配在循环球转向器壳体内并轴向运动，转向螺母作为活塞，与循环球转向器壳体构成液压缸‑活塞结构；转向螺杆前端连接转向轴，转向螺杆后端连接转向螺母，把转向轴传递来的旋转运动转化为转向螺母相对循环球转向器壳体的轴向运动；齿扇一端与转向螺母啮合，另一端作为循环球转向器输出端与转向摇臂相连；所述转向直拉杆包括转向直拉杆活塞、转向直拉杆液压缸、转向直拉杆活塞杆、拉杆；转向直拉杆液压缸的外壳通过转向摇臂与循环球转向器输出端连接，外壳上开设有进油口和出油口；转向直拉杆活塞装配在上述转向直拉杆液压缸内，一端固定安装转向直拉杆活塞杆；拉杆前端连接上述转向直拉杆活塞杆，后端连接转向梯形及车轮；所述液压模块包括储油罐、滤油器、无刷直流电机、液压泵、第一单向阀、第一液压回路和第二液压回路；所述第一液压回路包括第一电磁阀、转阀、第一进油管路、第一回油管路；所述第一电磁阀入口与所述第一单向阀出口相连，出口与转阀入口相连；所述转阀安装在所述机械转向模块的转向轴上，转阀阀芯两端分别与转向轴和循环球转向器的转向螺杆连接，阀芯位置变化时对第一电磁阀输入的高压油进行分配，并通过第一进油管路和第一回油管路与所述循环球转向器的进油口和出油口相连；所述第二液压回路包括第二单向阀、第二电磁阀、蓄能器、电液比例换向阀、第二进油管路、第二回油管路、溢流阀；所述第二电磁阀入口连接所述第一单向阀，与第一电磁阀并联；其出口通过第二单向阀与蓄能器的进油口连接；所述蓄能器的出油口将液压油输出至电液比例换向阀，出油口安装压力传感器；所述电液比例换向阀通过第二进油管路和第二回油管路与所述转向直拉杆的转向直拉杆液压缸的进油口和出油口相通；所述溢流阀的进油口与第二电磁阀并联，回油口连通储油罐；液压泵在无刷直流电机驱动下，将储油罐中的低压油经过滤油器过滤后转化为高压油，经第一单向阀分别输出给第一液压回路和第二液压回路；所述电控模块包括主控制器、转角传感器、转矩传感器、压力传感器、位移传感器、轮速传感器；所述主控制器包括ECU、理想前轮转角模块、理想助力转矩模块、压力控制模块、位移控制模块；所述转角传感器安装在方向盘上，用于向理想前轮转角模块提供驾驶员输入的方向盘转角信号b；所述转矩传感器安装在转向轴上，用于向理想助力转矩模块和ECU提供驾驶员输入的转矩信号a；所述压力传感器安装在第二液压回路中蓄能器出口位置，用于向压力控制模块提供蓄能器出口油液压力信号e；所述位移传感器安装在拉杆上，用于向位移控制模块提供拉杆位移信号d；所述轮速传感器安装在车轮上，用于向理想助力转矩模块和理想前轮转角模块提供轮速信号c。