[实用新型]一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统，包括机械传动模块、路感调节模块、主动转向模块以及控制模块。路感调节模块通过励磁线圈调节磁场强度，改变磁流变液力学特性从而调节路感；使得执行主动转向干预或无需主动转向干预时，驾驶员都能够获得合适的转向路感，增强驾驶员对路面信息的感知程度，得到良好的综合转向性能。

技术领域

本实用新型属于汽车转向系统技术领域，具体指代一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统。

背景技术

转向路感是驾驶员在车辆行驶过程中通过方向盘感受到的路面反馈信息，影响驾驶员操作手感和驾驶安全性。汽车主动转向系统与电动助力转向系统和液压助力转向系统相比，由于同时改变了力矩传递特性和位移传递特性，转向路感特性也发生了变化。为了使驾驶员得到较好的路感，现有主动转向路感控制系统多采用电机和减速机构作为执行机构，能够在主动转向干预时给驾驶员提供合适的路感，但是也产生了能耗较高、冲击较大、增加系统质量等问题。

磁流变液是一种新型智能材料，当施加的外加磁场发生变化时，磁流变液可以在流体和固体之间可逆地转化，同时还具有可控性好、无污染、低能耗等优点。由于磁流变液能在短时间内产生强大的阻尼力，也能够在机械零件之间完成力矩的传递，在汽车悬架系统、制动系统都得到了广泛应用。在汽车转向系统领域，磁流变液也有较大的应用价值，例如中国专利申请号为CN201110185746.0，名称“线控转向汽车路感模拟执行装置” 中公开采用磁流变阻尼器作为线控转向路感模拟执行装置，同时控制方向盘回正速度和稳定性；中国专利申请号为CN201310461150.8，名称“磁流变自回正线控转向力反馈装置”中公开将磁流变力反馈装置用于线控转向，实现大角度转向和可调刚度的方向盘回正。以上专利提出的线控转向模拟路感装置，仅用于无机械连接的线控转向系统，是一种从无到有的模拟路感，而不能够对现有转向系统的路感进行改善。同时在目前法规限制下，线控转向还无法产品化并进入实车装配阶段，现有转向系统在较长的时间内仍是主流，目前还没有在其上应用磁流变液控制转向路感的实例提出。

因此，将磁流变液应用于主动转向系统中，融合主动转向变传动比和磁流变液控制敏捷、响应速度快、质量轻等优点，改善综合转向性能，有助于汽车主动转向系统的开发设计，具有一定的市场价值和经济效益。

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基于磁流变液的主动转向路感控制系统，以克服现有技术中存在的问题。本实用新型通过励磁线圈调节磁场强度，可以改变磁流变液力学特性从而调节路感，同时降低系统能量损耗，得到良好的综合转向性能；本实用新型还增强了驾驶员对路面信息的感知程度，消除主动转向干预时造成路感变化的不利影响，在一定程度上避免了驾驶员因路感不准确而误操作导致的安全隐患。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统，包括：机械传动模块、主动转向模块、路感调节模块和控制模块；

所述的机械传动模块包括方向盘、转向轴、循环球转向器、转向摇臂、球头销、转向梯形及车轮；

转向轴上端与方向盘相连，下端与循环球转向器输入端连接；循环球转向器输出端与转向摇臂一端连接，转向摇臂另一端通过球头销与所述主动转向模块输入端相连，主动转向模块输出端连接转向梯形及车轮；

所述的路感调节模块包括磁流变液阻尼器、励磁线圈、扭转弹簧、联结弹簧座、供电回路、导线、磁流变液外壳；

路感调节模块将转向轴截成两段，分别通过联结弹簧座与扭转弹簧的上下两端连接；扭转弹簧和转向轴同轴安装并穿过磁流变阻尼器；磁流变阻尼器内腔填充有磁流变液材料，励磁线圈包围在磁流变阻尼器外侧；磁流变液外壳嵌套在励磁线圈外部并与联结弹簧座连接，磁流变液外壳上开有小孔，导线接头一端连接励磁线圈，另一端通过小孔与供电回路相连，供电回路与控制模块电气连接；