[发明专利]一种混合动力转向系统参数匹配方法

摘要

本发明公开了一种混合动力转向系统参数匹配方法，属于汽车转向系统领域，特别适用于一种同时包含了电动助力子系统和液压助力子系统的新型转向系统。本发明通过匹配系统参数液压助力子系统液压助力缸有效受力面积Ap、液压助力子系统液压油流量Qs及助力矩耦合装置开始工作时转阀阀芯和阀套相对转角α，实现了电动助力子系统提供的电动助力矩多途径向转向器机械系统耦合，解决了新型转向系统助力电机在实际工作过程中无法输出最大电磁转矩的问题。在保证转向轻便性的前提下，本发明减小了新型转向系统中液压助力子系统液压油流量，进而提高新型转向系统的燃油经济性。

主权项

1.一种混合动力转向系统参数匹配方法，其特征在于包括如下步骤：1)计算最大转向阻力矩Tp，计算方法为：式中，Tp为原地转向阻力矩，f为轮胎与路面之间的摩擦系数，Gt为前轴载荷，Pt为轮胎胎压；2)计算转向器需克服的最大阻力矩Tp’，计算方法为：式中，Tp’为等效到循环球转向器摇臂轴上的转向阻力矩，即转向器需克服的最大阻力矩，ηg为转向系统杆系传递效率，i为转向系统杆系传动比；3)计算混合动力转向系统中循环球转向器螺杆上等效轴向阻力Fcs，计算方法为：式中，Rcs为齿扇半径；4)计算电动助力子系统最大可提供电动助力矩Ta，计算方法为：Ta＝G·Tm式中，G为蜗轮蜗杆传动比，Tm为助力电机提供最大扭矩；5)计算方向盘输入转矩与电动助力子系统电动助力矩在循环球转向器螺杆上等效轴向力FL，计算方法为：式中，ML为螺杆‑螺母传动副中螺杆传递的转矩，Ta为电动助力子系统最大可提供电动助力矩，Th为转向盘最大输入转矩，ηL为螺杆‑螺母传动副传动效率，P为螺杆‑螺母传动副中的导程；6)计算液压助力子系统需提供的最大助力Fz，计算方法为：Fz＝Fcs‑FL7)匹配液压助力子系统液压助力缸有效受力面积Ap，计算方法为：式中，Ap为液压油缸有效受力面积，Δp为液压油缸两工作腔间最大压差；8)匹配液压助力子系统液压油流量Qs，计算公式为：Qs＝60n·p·Ap·10‑6·N+q式中，Qs为液压助力子系统流量，n为转向盘转动速度，p为螺杆导程，Ap为液压油缸有效受力面积，N为流量安全系数，q为系统补偿流量；9)计算液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时转阀渐闭口开口面积A4，计算方法为：式中，A4为液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时转阀渐闭口开口面积，Cd为液压油流量系数，ρ为液压油密度，Q4为液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时流过渐闭口的液压油流量；10)计算液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时转阀渐闭口开口宽度b，计算方法为：式中，b为转阀渐闭口坡口开启宽度，W为坡口长度，A4为转阀渐闭口开口面积；11)匹配助力矩耦合装置开始工作时转阀阀芯和阀套相对转角α，计算方法为：α＝Φα＝f‑1(bα)式中，α为转阀阀芯和阀套相对转角，bα为液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时转阀渐闭口坡口开启宽度，Φα为液压助力子系统液压油缸两工作腔间刚好达到最大压差时转阀阀芯和阀套相对转角；12)完成系统参数液压助力子系统液压助力缸有效受力面积Ap、液压助力子系统液压油流量Qs及助力矩耦合装置开始工作时转阀阀芯和阀套相对转角α的匹配。