[发明专利]一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法

摘要

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。

主权项

1.一种商用车线控液压转向系统的转向控制方法，其特征在于，商用车线控液压转向系统包括：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；所述液压泵的低压端与油箱相连，高压端与电磁换向阀相连，将油箱中低压油加压至高压油，并传递给电磁换向阀；所述电磁换向阀通过油管连通油箱、液压泵和齿形液压缸，通过改变电磁换向阀中油液流量及流向，使活塞两侧的油压大小发生变化，以产生的压差驱动活塞相对齿形液压缸运动，并改变车轮的转角；所述控制模块包括电子控制单元及与之相连的车轮车速传感器、车辆侧向加速度传感器、车辆横摆角速度传感器、活塞位移传感器、液压缸油压传感器；所述车轮车速传感器安装在车轮上，测量车轮车速；所述车辆侧向加速度传感器测量车辆侧向加速度；所述车辆横摆角速度传感器测量车辆横摆角速度；所述活塞位移传感器和液压缸油压传感器安装在齿形液压缸内壁，分别测量活塞位移和齿形液压缸两端压力；所述电子控制单元向液压泵驱动电机、电磁换向阀及路感计算单元发送控制指令，完成线控液压转向及对液压传动模块形成闭环控制；该转向控制方法包括如下步骤：1)控制模块接收驾驶员输入转角信号、车轮车速信号、侧向加速度信号，横摆角速度信号、活塞位移信号、液压缸油压信号，并判断线控液压系统是否正常工作，若“是”则进入步骤2)，若“否”则进入步骤3)；2)电子控制单元根据前轮转角传动比特性，计算出所需的前轮转角大小，驱动液压泵驱动电机对液压泵进行加压，同时根据活塞位移传感器、液压缸油压传感器获取的信号判断当前齿形液压缸的工作状态，向电磁换向阀发送控制指令，改变电磁换向阀的工作位置，从而使液压泵输出的高压油进入齿形液压缸，进而向车轮输出所需的前轮转角；电子控制单元计算当前状态下前轮转角对应的转向阻力矩，向路感计算单元输出控制信号，路感计算单元计算当前状态下需要反馈的路感大小并控制路感电机作用，通过转向轴和方向盘向驾驶员输入模拟的路感，结束；3)当液压线控系统出现故障，电子控制单元控制液压泵驱动电机、路感电机停止工作，同时立即向故障离合器发出控制信号，接合机械转向部分，驾驶员通过方向盘直接驱动车轮进行转向，完成应急转向操作，结束。