附圖說明：圖1為一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)在一種輸入轉(zhuǎn)矩下助力特性曲線,；圖2為助力斜率系數(shù)K與車速和方向盤扭矩的關(guān)系圖,；圖3為一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,；圖4為一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)工作流程圖,。圖中標(biāo)記：1、電磁轉(zhuǎn)差離合器,；2,、控制單元,；3,、輪速傳感器,；4、組矩傳感器,； 5,、壓力傳感器，6,、供電電路,。
具體實施方式：如圖3所示，本發(fā)明提出了一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng),，包括電磁轉(zhuǎn)差離合器1,，控制單元2，輪速傳感器3,，扭矩傳感器4，圧力傳感器5,，供電電路6,。電磁轉(zhuǎn)差離合器1為勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器，控制單元為車載電控單元ECU,。供電電路6由供電電源和輸電線路組成,；輪速傳感器3、扭矩傳感器4和圧力傳感器5均與控制單元2的輸入端相連,，控制單元2的輸出端與供電電路6相連,，供電電路6與勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器相連，供電電路6 給勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器供電,，勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器輸出轉(zhuǎn)速至轉(zhuǎn)向泵,，勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器設(shè)置在發(fā)動機(jī)與轉(zhuǎn)向泵之間。
勵磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器為電磁轉(zhuǎn)差離合器的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(E-ECHPS)的關(guān)鍵動力組件，采用勵磁形式產(chǎn)生內(nèi)部電磁場,，由離合器主動部分轉(zhuǎn)動切割磁力線產(chǎn)生力,，從而使離合器主動與被動部分發(fā)生同向旋轉(zhuǎn)，同時主動與被動部分轉(zhuǎn)速存在差值,，且差值大于零,。
輪速傳感器3安置在車輪軸上，輪速傳感器3采用霍爾式輪速傳感器,，霍爾式輪速傳感器由傳感頭和齒圈組成(傳感頭由永磁體,、霍爾式元件和電子電路組成)，應(yīng)用在爾式原理進(jìn)行工作,，具有輸出信號電壓振幅不受轉(zhuǎn)速影響,、頻率響應(yīng)高、抗電磁波干擾能力強(qiáng)的特點,。 輪速傳感器3也可與現(xiàn)階段車輛廣泛安裝的ABS/ESP系統(tǒng)的輪速傳感器并用,。
扭矩傳感器4安裝在方向盤轉(zhuǎn)動桿上，組矩傳感器4采用非接觸式扭矩傳感器,，非接觸式扭矩傳感器由輸入軸和輸出軸通過扭桿相連,，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽,。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時,，輸入軸上的花鍵和輸出軸上的鍵槽之間的相對位置發(fā)生改變?；ㄦI和鍵槽的相對位移改變量等于組轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量,，使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變，磁感強(qiáng)度的變化,，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號進(jìn)行輸出,。非接觸式扭矩傳感器由于釆用非接觸的工作方式，因而壽命長,、可靠性高,、不易受到磨損、有更小的延時,、受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響小,，被廣泛用于汽車領(lǐng)域。
壓力傳感器5安置在液壓缸內(nèi),，壓力傳感器5采用壓電式壓力傳感器,，壓電式壓力傳感器原理基于壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象,，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷,。當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng),。當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變,。相反,，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形,，電場去掉后,，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng),。壓電式壓力傳感器的種類和型號繁多,，按彈性敏感元件和受力機(jī)構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體,、膜片和壓電元件組成,。壓電元件支撐于本體上，由膜片將被測壓力傳遞給壓電元件,，再由壓電元件輸出與被測壓力成一定關(guān)系的電信號,。這種傳感器的特點是體積小、動態(tài)特性好,、耐高溫等,。
上述三個傳感器的信號傳輸電路均與控制單元相連；控制單元2包括輪速傳感器信號接收端,，扭矩傳感器信號接收端,，圧力傳感器信號接收端，信號處理單元,，助力電流信號輸出端,；輪速傳感器信號接收端與輪速傳感器3相連，組矩信號接收端與組矩傳感器4相連,，壓力信號接收端與壓力傳感器5相連,，助力電流信號輸出端與供電電路相連。
助力電流隨不同車速下的K値成正比線性變化,，助力電流隨轉(zhuǎn)向阻力矩 Ta的増大而增大，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)知Td達(dá)到某一車速下對應(yīng)的方向盤理想轉(zhuǎn)矩后,，不再變化,，K=0。K值隨車速的增大而降低,，電流峰値小于前一個車速的峰值,， 以滿足高速行使時轉(zhuǎn)向的路感,。原地轉(zhuǎn)向時，電流峰值最大,，以滿足低速行使,，特別是原地轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向的輕便。
如圖1所示,， 一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)在一種輸入轉(zhuǎn)矩下助力特性曲線,， ECU中信號處理單元中儲存有預(yù)先標(biāo)定的在某一車速和某一方向盤輸入轉(zhuǎn)矩時的ESC所需電流值；電流值是根據(jù)不同車速下,，不同的轉(zhuǎn)向阻力所確定的,，而轉(zhuǎn)向阻力矩是要根據(jù)輸入轉(zhuǎn)矩折算而得，所以不同方向盤輸入轉(zhuǎn)矩,，相同車速下輸入電流會有不同,。圖1中的橫坐標(biāo)是轉(zhuǎn)向阻力知和車速，縱坐標(biāo)是輸出電流,，輸出電流根據(jù)不同車速和轉(zhuǎn)向阻力矩確定,。
如圖4所示，為本發(fā)明提出的一種重型車輛電磁離合器轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)的控制流程圖,，包括步驟如下：步驟1,，利用輪速傳感器(3)獲得輪速信息，利用扭矩傳感器(4)獲得方向盤組矩信息,，利用壓力傳感器(5)獲得液壓缸內(nèi)部壓力信息,；步驟2，控制單元(2)接收輪速信息,，方向盤組矩信息和液壓缸內(nèi)部壓力信息,；步驟3，控制單元(2)處理方向盤扭矩信息,，獲得方向盤扭矩大?。?/span>步驟4,，控制單元(2)處理液壓缸內(nèi)部壓力信息,，獲得此時的壓力値，進(jìn)而處理得到此時的轉(zhuǎn)向阻力矩Ta,；步驟5,，控制單元(2)處理輪速信息，獲得輪速大小,，并利用方向盤扭矩大小,，處理獲得助力斜率K；步驟6,，控制單元(2)根據(jù)轉(zhuǎn)向阻力定Ta大小和助力斜率系數(shù)K的大小,，計算得出此時段系統(tǒng)所需助力電流I的值,，I= KTa；步驟7,，控制單元(2)將助力電流I,，輸出給供電電路(6)；步驟8,，供電電路(2)輸出相應(yīng)大小的勵磁電流I給電磁轉(zhuǎn)差離合器,；步驟9，電磁轉(zhuǎn)差離合器(1)輸出相應(yīng)轉(zhuǎn)速,，即轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)輸出相應(yīng)助力,。
