[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

说明书

本发明公开了一种电液复合转向系统的助力控制装置与控制方法，其中电液复合转向系统提供的助力分别由电动助力模块与电动液压助力模块提供，所述助力控制装置采用结合转向盘转角梯度及转矩的综合路感强度评价方法，根据车辆转向盘转角与转矩信号、车速信号、车辆侧向加速度信号得到驾驶员理想转向盘转矩，利用电动助力响应准确且快速的特点，由电动助力模块提供额外的补偿力矩进行追踪，解决了电液复合系统转向路感一致性问题，实现驾驶员理想转向路感需求。

技术领域

本发明属于汽车助力转向系统控制技术领域，具体指代一种电液复合转向系统的助力控制装置与控制方法。

背景技术

助力转向系统是保证汽车行驶安全的关键部分，其能够降低驾驶员操纵力，改善驾驶舒适性。目前国内外采用的液压助力转向系统具有输出力矩大，衰减振动，可靠安全等特点，但其存在助力无法随速可调，高速时发飘，能耗较大，且存在助力响应迟滞的问题；电动助力转向系统具有响应迅速、助力随速可调、能提供较好的路感等特点，但受汽车本身蓄电池电压等电气特性限制，往往难以满足大型客车低速时对于转向系统性能的需求。

传统的助力转向系统的助力通常由事先确定的助力特性决定，控制器根据传感器测得的转向盘转矩信号和车速信号，输出电机控制电流，实现转向助力。但其方法由于助力曲线固定，助力调整不易，不能充分满足驾驶员路感需求。

电液复合转向系统包括电动助力模块和液压助力模块两组执行机构，电动助力模块的响应时间少于液压助力模块，从而可能在助力比例动态调整的过程中系统总输出助力的变化率不一致，使得驾驶员转向感觉不一致；另一方面，不合理的双执行机构协调控制可能导致系统总输出功率冗余，造成不必要的转向系统能量消耗。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电液复合转向系统的助力控制装置与控制方法，以解决现有技术中助力转向系统不能完全提供驾驶员满意的驾驶路感，及电液复合转向系统中转向感觉不一致的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种电液复合转向系统的助力控制装置，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述驾驶员转向综合路感强度为：