[实用新型]汽车转向伺服控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服控制系统，特别是一种汽车循环球蜗轮蜗杆式转向伺服控制系统。

背景技术

现在汽车上普遍应用了液压助力转向器(简称HPS)，它的结构如图1，它由转向器和高压油泵、油罐、进油管、回油管、行程限位阀组件、上行程限位阀调节螺钉及下行程限位阀调节螺钉组成。液压助力转向器是液压常流式，它的助力特性曲线如图2。经过半个多世纪生产和发展，在理论和技术上已经相当成熟，达到了很高的水平，但难以满足现代汽车技术高效节能、高舒适性和高安全性；从安全性要求来说，HPS存在着高速行驶时方向盘太轻，造成驾驶发飘的感觉，路感强度差，这是该转向器难以解决的难题；从高效节能来说，液压常流式能量效率低。节能是当代全球最热门的课题，提高能源的利用率和节约能源是人们最关注的问题。环境保护也是全球提倡高度重视的问题，HPS的油泄漏问题，也是难以克服的。

目前有几所高校、研究院所、生产厂家正在研究开发电控液压助力转向器(简称EHPS)，它的性能远比HPS优越，获得可变操纵力特性，但未能摆脱液压助力系统固有的能量利用效率低和环保问题的缺陷，此外，EHPS是由液压和电子两套伺服系统组成的，故使结构复杂，成本增加。

目前国外在轿车上已开始应用电动助力转向器，这种转向器仅限于前轴负荷≤1吨的小型汽车上，例如：日本铃木公司Cervo车和Alto车、大发公司的Mira车和三菱汽车公司的Minica车等。当前由于电机的功率、扭矩、及尺寸的限制，汽车电动助力转向器多用于轻、微型轿车、旅行车、小型卡车，使用范围受到限制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种控制简单、性能优良、使用范围广的汽车转向伺服控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

汽车转向伺服控制系统，包括转向助力控制部分的扭矩控制器，制器包括数据处理模块输入端连接检测车辆工作状态的状态检测部分，输出端连接电机参数计算模块和系统故障检测模块，参数计算模块输出端通过参数控制器连接电机驱动电路，故障检测模块输出端连接控制系统电源控制模块，电源控制模块连接电机驱动电路，电机驱动电路输出端连接电机检测电路，电机检测电路将检测的信号反馈给参数计算模块、参数控制器和故障检测模块。

本实用新型的有益效果是：采用汽车转向伺服控制系统的助力器只需电源而不用液压源，零件数目少，布置方便，重量轻，并且无“寄生损失”，可节省发动机能源3～5％，提高了汽车的运行性能，不存在油泄漏，减少了油污染的可能，改善了环境；本实用新型的助力特性曲线是随汽车运动状况(车速、路况和方向盘手力)变化而变化的，因此它有无数条助力特性曲线，不同于液压助力转向器只有一条固定的与速度无关的助力特性曲线，能满足驾驶员的安全性和舒适性，它是一种节能环保、高安全性、高舒适性的绿色产品，可适用前轴负荷8吨以下的汽车。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是目前所用的液压助力转向系统图；

图2是目前所用的液压助力转向器的助力特性曲线；

图3是本实用新型的理想助力特性模型；

图4是本实用新型扭矩控制器的方框图；

图5是本实用新型实施例的原理图；

图6是本实用新型实施例电流计算的原理图；

图7是本实用新型的外观示意图；

图8是本使用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照图4、图5，本实用新型汽车转向伺服控制系统，包括转向助力扭矩控制器3，扭矩控制器3包括检测车辆工作状态的状态检测部分1输出端连接数据处理模块21出入端，状态检测部分1包括扭矩传感器11、车速传感器12和发动机转速传感器13，数据处理模块21包括A/D转换器28和频率信号捕捉器33，数据处理模块21输出端连接参数计算模块22和故障检测模块24输入端，参数计算模块22包括总目标电流计算器31、基本目标电流计算器29和动态补偿目标电流计算器30，基本目标电流计算器29和动态补偿目标电流计算器30将计算的结果输出到电机总目标电流计算器31，参数计算模块22输出端通过参数控制器26连接电机驱动电路25输入端，将确定的助力电流发给驱动电路25，驱动电路25连接助力电机15，控制助力电机15的正反转和力矩的大小，助力电机15连接转向器机械部分4，帮助手力助力，故障检测模块24连接电源控制模块23，在系统故障时切除控制系统，不影响人为操作。