附圖說(shuō)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(shí)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(lì)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(lì)磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器相連,，供電電路6 給勵(lì)磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器供電，勵(lì)磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器輸出轉(zhuǎn)速至轉(zhuǎn)向泵,，勵(lì)磁式電磁轉(zhuǎn)差離合器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)向泵之間,。
勵(lì)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(dòng)力組件，采用勵(lì)磁形式產(chǎn)生內(nèi)部電磁場(chǎng),，由離合器主動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生力，從而使離合器主動(dòng)與被動(dòng)部分發(fā)生同向旋轉(zhuǎn),，同時(shí)主動(dòng)與被動(dòng)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(hào)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(diǎn),。 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(dòng)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(dòng)力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，輸入軸上的花鍵和輸出軸上的鍵槽之間的相對(duì)位置發(fā)生改變,?；ㄦI和鍵槽的相對(duì)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(hào)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(zhǎng),、可靠性高,、不易受到磨損、有更小的延時(shí),、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(shí),，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后,，它又會(huì)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(shí),，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(chǎng),，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形,，電場(chǎng)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(hào)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(cè)壓力傳遞給壓電元件,，再由壓電元件輸出與被測(cè)壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。這種傳感器的特點(diǎn)是體積小,、動(dòng)態(tài)特性好,、耐高溫等。
上述三個(gè)傳感器的信號(hào)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(hào)接收端,，扭矩傳感器信號(hào)接收端，圧力傳感器信號(hào)接收端,，信號(hào)處理單元,，助力電流信號(hào)輸出端；輪速傳感器信號(hào)接收端與輪速傳感器3相連，組矩信號(hào)接收端與組矩傳感器4相連,，壓力信號(hào)接收端與壓力傳感器5相連,，助力電流信號(hào)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(duì)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(gè)車速的峰值,， 以滿足高速行使時(shí)轉(zhuǎn)向的路感,。原地轉(zhuǎn)向時(shí)，電流峰值最大,，以滿足低速行使,，特別是原地轉(zhuǎn)向時(shí)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(hào)處理單元中儲(chǔ)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(shí)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(huì)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,，獲得方向盤扭矩大小；步驟4,，控制單元(2)處理液壓缸內(nèi)部壓力信息,，獲得此時(shí)的壓力値，進(jìn)而處理得到此時(shí)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(jì)算得出此時(shí)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(lì)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。
