[发明专利]一种电液复合转向系统的助力控制装置与控制方法

权利要求书

1.一种电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，包括：驾驶员理想转矩计算模块、助力计算模块、助力分配模块、助力补偿模块、电流控制模块、电流检测模块、电动助力控制器及电动液压助力控制器；

所述驾驶员理想转矩计算模块的输入端与传感器模块相连；根据传感器模块输入的车速信号，转向盘转角与转矩信号及侧向加速度信号计算得到驾驶员理想转矩，并传输给助力补偿模块；

所述助力计算模块根据车辆当前状况信息与驾驶员输入，依照助力特性曲线得到基础助力信号，将其传输给助力分配模块中；

所述助力分配模块将基础助力根据预先设置的车速-助力比例曲线分配为基础电动助力值与基础电动液压助力值，并传输给电流控制模块；

所述电流控制模块根据基础电动助力值与基础电动液压助力值大小分别计算电动液压助力电机与电动助力电机转速，并输出电动助力电机与电动液压助力电机基础电流值给电动助力控制器与电动液压助力控制器；

所述助力补偿模块根据驾驶员理想转矩计算模块输入的驾驶员理想转矩信号与传感器模块输入的转向盘转矩信号的差值计算得到电动助力电机补偿电流信号；

所述电流检测模块将电动助力模块、电动液压助力模块中电机的控制电流真实值反馈至电动助力控制器与电动液压助力控制器中。

2.根据权利要求1所述的电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，所述传感器模块包括车速传感器、转向盘转角传感器、转向盘转矩传感器、侧向加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，所述驾驶员理想转矩计算模块根据驾驶员操作转向盘单位负荷，建立驾驶员转向综合路感强度；根据驾驶员最佳路感与车辆响应的关系得到驾驶员理想转矩，根据车辆状态对驾驶员理想转矩进行修正。

4.根据权利要求3所述的电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，所述驾驶员转向综合路感强度为：

式中，E为转向盘操作负荷；a_y为车辆侧向加速度；SAG为转向转角梯度；M_sw为转向盘力矩；δ_sw转向盘转角；m_f为前轮载荷；m_r为后轮载荷；C_af为前轮侧偏刚度；C_ar为后轮侧偏刚度；V_x为车辆纵向速度；L为轴距；i为转向系角传动比。

5.根据权利要求4所述的电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，根据驾驶员最佳路感与车辆响应的关系得到驾驶员理想转矩：

式中：为转向盘理想力矩；A为lgb₃-lgb₁-lgb₂；b为影响系数；k为幂系数；理想转向盘力矩参数A、k₁、k₂、k₃根据驾驶员偏好力矩试验数据拟合得到。

6.根据权利要求4所述的电液复合转向系统的助力控制装置，其特征在于，所述根据车辆状态对驾驶员理想转矩进行修正为：

由左、右侧车轮载荷转移产生的轮胎刚度变化对SAG值进行修正：

式中：F_zfl、F_zfr分别为左、右前轮载荷；B为车辆轮距；m_f为前轴载荷；h_g为车轮质心高度；g为重力加速度；α为轮胎侧偏角；μ为地面附着系数；C_a为轮胎侧偏刚度；F_z为轮胎垂直载荷。