[实用新型]一种大客车液压主动转向系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车助力转向系统控制技术领域，具体指代一种大客车液压主动转向系统。

背景技术

客车所需转向力矩大，转向助力的功率要求比较高，目前客车普遍采用液压助力转向系统。与传统机械液压助力相比，电动液压助力转向系统，同时具有良好的转向性能和操纵稳定性。

传统液压助力系统采用发动机输出的动力来驱动液压助力系统，解决了转向费力的问题。但是由于转向阀的结构固定，使得液压系统助力特性无法改变，即不同车速行驶时，助力大小保持恒定，这就使得驾驶员失去了转向路感。此外，由于液压泵直接与发动机相连，在车辆行驶过程中，无论是否转向，液压泵一直随发动机工作，造成了发动机能量的浪费。

现有的电动液压助力转向系统用助力电机代替发动机，电机只需要在转向时进行动力输出，节约了液压助力系统消耗的能量。同时控制系统通过车速传感器、方向盘转矩传感器等采集信号，反馈给驱动电机并通过ECU对驱动电机的转速进行控制，从而控制液压泵泵入转向器的液压油量，使得提供给转向器的助力液压油流量能随汽车行驶车速的变化而变化，改善了汽车高速行驶时方向盘操作稳定性，并使得转向助力过程更柔和、平稳和舒适。

但是，目前广泛应用于大客车的电动液压助力转向系统是恒定传动比，即转向盘转角增量与前轮转角增量比值恒定，不能满足理想转向系统低速时灵活，高速时稳定的要求。

国内，赵万忠等人提出了一种具有变传动比功能的电控液压助力转向系统，在提高汽车操纵稳定性的同时让驾驶员获得更好的转向路感，但该系统适用于齿轮齿条转向器，不能在大客车循环球转向器上使用。迟永滨等人提出一种双收缩缸液压助力主动转向器，对转向角位移与力矩进行协同控制，但基于齿轮齿条上嵌套动力缸结构复杂，且提供的助力大小难以满足大客车要求。

国外，德国宝马公司全球首创了AFS主动式转向系统，该系统通过转向柱内添加一套双行星齿轮机构，向转向轮叠加了一个附加转向角，满足了变传动比的需求，解决了转向系统在低速时灵活轻便与在高速时方向稳定性的矛盾，使得车辆在任何速度下都能提供理想的转向特性，但是宝马采用的是电动助力方式，转向助力功率有限，不适合重型车。奔驰公司开发了“直接转向系统”，利用齿距中间密集，两头疏松的齿条实现机械式可变传动比，不足之处在于对加工工艺要求比较高，并且传动比变化范围较小，不能灵活变化。

所以，为了弥补大客车转向领域的不足，设计简单可行、经济实用的大客车液压主动转向装置是非常重要和必要的，这将给驾驶员更好的操纵手力和驾驶路感，减少客车事故的发生率。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种大客车液压主动转向系统，以克服现有技术中存在的问题，本实用新型通过增加液压主动转向模块提供附加液压助力，增强大客车操作稳定性，减少事故发生。

为达到上述目的，本实用新型的一种大客车液压主动转向系统，包括：机械转向模块、液压助力模块、液压主动转向模块、主控制模块及传感器模块；

所述的机械转向模块包括依次连接的方向盘、转向轴、循环球转向器、摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向梯形及车轮，方向盘上产生的力矩经转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向梯形输出至车轮；

所述的液压助力模块包括依次连接的助力电机、助力液压泵、助力转阀、助力动力缸、第一回油管路及储油罐，液压油经助力液压泵进入助力转阀，液压油在助力转阀作用下再进入助力动力缸，推动循环球转向器进行液压助力，助力力矩依次传递给转向摇臂和转向直拉杆，液压油通过第一回油管路返回储油罐；

所述的液压主动转向模块包括依次连接的主动转向电机、主动转向液压泵、电磁阀、主动转向动力缸、第二回油管路以及与上述液压助力模块共用的储油罐；液压油在主动转向液压泵作用下流经电磁阀，进入主动转向动力缸并推动转向直拉杆运动；转向直拉杆伸出动力缸的部分与转向节臂相连，带动转向节臂和转向梯形运动，最终实现车轮的转向；

所述的传感器模块包括转矩传感器、方向盘转角传感器、车速传感器及横摆角速度传感器，分别输出的转矩信号a、转角信号b、速度信号c、横摆角速度信号d共同传递给主控制模块；

所述的主控制模块包括预期转速计算模块、转速PID调节器、电流PID调节器，主控制模块对接收到的数据信号计算，分别得到助力电机控制信号f、主动转向电机控制信号e，并将助力电机控制信号f传送给助力电机，将主动转向电机控制信号e传送给主动转向电机。

本实用新型的有益效果：