[发明专利]一种大客车液压主动转向系统及控制方法

权利要求书

1.一种大客车液压主动转向系统的控制方法，基于大客车液压主动转向系统，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，从而控制车辆液压助力大小及附加液压补偿的大小，实现对车辆转向助力和主动转向的控制；

其特征在于，该方法采用电机双闭环控制，外环为转速调节环，内环为电流调节环；包括如下步骤：

(1)通过方向盘输入驾驶员施加的转向力矩；

(2)预期转速计算模块分别接收转矩传感器输出的转矩信号a、方向盘转角传感器输出的转角信号b、车速传感器输出的速度信号c、横摆角速度传感器输出的横摆角速度信号d，并根据当前车辆工况对所需的助力进行运算，得到助力电机的第一期望转速和主动转向电机的第二期望转速；

(3)外环调节采用转速PID调节器，转速PID调节器的输入为第一期望转速和第二期望转速，此外助力电机和主动转向电机转速信号的第一真实值和第二真实值反馈至转速PID调节器输入端，转速PID调节器根据反馈结果进行调节，消除系统目标转速与实际转速的跟踪误差，并输出电流信号；

(4)内环调节采用电流PID调节器，电流PID调节器的输入为转速PID调节器输出的电流信号，同时助力电机、主动转向电机控制电流的第三真实值和第四真实值反馈至电流PID调节器的输入端，电流PID调节器根据反馈结果进行调节，以消除系统目标信号与实际信号的跟踪误差；

(5)电流PID调节器输出助力电机控制信号f和主动转向电机控制信号e，经逆变器后分别作用于助力电机、主动转向电机，并带动助力液压泵和主动转向液压泵工作，分别对助力动力缸和主动转向动力缸进行压力调节，分别控制循环球转向器和转向直拉杆的助力，将总助力值输出至转向梯形，最后作用于车轮，从而完成预期的转向助力要求。