[发明专利]一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统及其控制方法，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；针对该路感控制系统，提出一种路感控制方法，计算并施加理想的方向盘反作用力，消除了不同车速下主动转向进行干预时造成路感变化的不利影响，使得驾驶员能够获得合适的转向路感，并通过匹配的模糊PI自整定控制提高系统抗干扰能力。

主权项

1.一种基于磁流变液的主动转向路感控制系统，其特征在于，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；所述的主动转向模块包括油箱、直流电机、液压泵、比例换向阀、液压缸、液压缸活塞、转向直拉杆；液压缸外壳作为主动转向模块输入端，与所述转向摇臂固定连接，液压缸内部装配液压缸活塞；转向直拉杆作为主动转向模块输出端，一端与液压缸活塞固定连接，另一端连接转向梯形；直流电机输入端连接所述控制模块，输出端与液压泵相连；液压泵进油口连接油箱，出油口产生的高压油传递至比例换向阀的进油口；比例换向阀与控制模块电气连接，在控制信号作用下改变工作位置，调节出油口液压油流量大小和方向，并控制液压油进出液压缸；所述的控制模块包括传感器组、路感控制单元、主动转向控制单元；传感器组包括位移传感器、转角传感器、转矩传感器A、转矩传感器B、侧向加速度传感器、车速传感器及横摆角速度传感器；转角传感器安装在方向盘上，接收驾驶员输入的转角信号；转矩传感器A安装在方向盘和路感调节模块之间的转向轴上，接收驾驶员输入的转矩信号；转矩传感器B安装在路感调节模块和循环球转向器之间的转向轴上，接收路感调节模块输出的阻尼转矩信号；位移传感器安装在转向直拉杆上，接收转向直拉杆实际输出位移信号；车速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器安装在整车其他部分；路感控制单元、主动转向控制单元与分别传感器组电气相连，接收各传感器信号后进行计算，输出控制信号。