[发明专利]一种电液主动转向系统及其多学科优化方法

摘要

本发明公开了一种电液主动转向系统及其多学科优化方法，该系统包括机械传动模块、电动助力模块、液压变传动模块及控制模块。ECU输出信号控制助力电机输出转矩，通过安装在转向轴上的减速机构对系统执行助力；ECU还输出信号分别控制液压泵驱动电机和比例换向阀工作，改变转向直拉杆液压缸活塞两侧油压，从而改变前轮转角。针对该系统提出一种多学科优化方法，综合考虑汽车动力学、结构轻量化、振动与噪声以及能量消耗等多个学科之间的复杂耦合关系，对系统关键参数进行多学科优化，降低系统总体优化计算量，提高最优解的搜索能力和收敛速度，缩短设计周期。

主权项

一种电液主动转向系统，其特征在于，包括：机械传动模块、电动助力模块、液压变传动模块及控制模块；所述的机械传动模块包括依次连接的方向盘、转向轴、循环球转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向梯形及车轮；所述转向直拉杆包括液压缸、活塞、直拉杆；所述液压缸的外壳通过转向摇臂与循环球转向器输出端固定连接，外壳上开设有进油口和出油口；所述活塞装配在上述液压缸内，活塞两端固定安装直拉杆，直拉杆后端连接转向梯形及车轮；所述的电动助力模块包括助力电机及减速机构；所述减速机构安装在机械传动模块转向轴上，所述助力电机输出的转矩经减速机构作用，通过转向轴传递至循环球转向器；所述的液压变传动模块包括储油罐、液压泵驱动电机、液压泵及比例换向阀；所述液压泵驱动电机连接液压泵，储油罐中的低压油经液压泵作用后转换为高压油并流向比例换向阀；所述比例换向阀分配高压油方向和流量大小，通过油管和上述液压缸相通，改变活塞两侧的压力大小，驱动活塞相对液压缸运动；所述的控制模块包括ECU及与之电气连接的转角传感器、转矩传感器、车速传感器、横摆角速度传感器；所述转角传感器安装在方向盘上，转矩传感器安装在转向轴上；所述ECU接收驾驶员输入的方向盘转角信号、转矩信号以及汽车行驶过程中的车速信号和横摆角速度信号，经过计算输出三个控制信号，分别驱动助力电机、液压泵驱动电机和比例换向阀工作。