CN103303365A - 一种商用车eps行车控制系统 - Google Patents

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廖富泉
廖东民
张徐兵
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Abstract

本发明公开了一种商用车EPS行车控制系统，包括方向盘、与所述方向盘连接的转向管柱、轮胎、可逆永磁直流电机、磁粉制动器及ECU微机控制器，所述转向管柱上设有转角传动器A和转角传动器B，所述方向盘下端设有扭矩传感器，所述轮胎的车轮轴上设有速度传感器和重力传感器。本系统以驾驶员的方向盘手感及行车路感为监测对象，本发明采用ECU微机控制器，计算运行速度快，能实时完成车辆行驶过程中的各种参数变化，各种参数匹配更加容易，而且能迅速将控制信号送达传动装置。本发明不但体积小，安装简便，尤其适用于多种商务车车型，应用广泛，大大提高了商务车的行车安全。

Description

一种商用车EPS行车控制系统
技术领域
本发明涉及汽车行驶控制系统，尤其是一种商用车EPS行车控制系统。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，动力转向系统良好的改善转向操纵的综合性能，已逐步成为中、高端车辆的标准配置。当前常见的EPS行车控制系统存在以下几点缺陷：
1、当车辆高速行驶时，车轮与地面的摩擦附着力减小，车轮不容易保持在预定的轨道行驶，这时方向盘操作手感过轻，即所谓的没有“路感”。遇到意外甚至突发事故的时候，极有可能因为方向盘操作阻力过小，大幅度扭转方向盘发生转向过度，造成突然闯入逆向车道甚至翻车的事故；
2、车辆高速转弯时，调节助力输出和磁粉制动器难以第一时间进行转向阻尼控制，车身容易发生大幅度摇摆，在特殊路段或者雨雪天气容易引起“失控”的现象，这种问题尤其以体积大、质量大、重心高的商务车比较严重。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足，申请人经过长期的实践探索，设计了一种商用车EPS行车控制系统。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种商用车EPS行车控制系统，包括方向盘、与所述方向盘连接的转向管柱、轮胎、可逆永磁直流电机、磁粉制动器及ECU微机控制器，所述转向管柱上设有转角传动器A和转角传动器B，所述方向盘下端设有扭矩传感器，所述轮胎的车轮轴上设有速度传感器和重力传感器，所述ECU微机控制器上设有车速信号输入端口与速度传感器连接，所述ECU微机控制器上设有重力信号输入端口与重力传感器连接。所述ECU微机控制器上设有扭矩信号输入端口与扭矩传感器连接。所述ECU微机控制器上设有力矩信号输入端口与转角传动器A和转角传动器B连接。所述可逆永磁直流电机与ECU微机控制器之间设有电流控制器，ECU微机控制器通过输出电流控制信号限制电流控制器的输出电流。
在所述ECU微机控制器内设置算法软件，并设置转向助力启动区间值和车速初设定值，当方向盘转向角度达到转向助力启动区间值的范围时，ECU微机控制器利用负载范围为27-34伏的电压对输出助力进行可变控制，经过电流控制器后得到无波动的电流值，驾驶员未对方向盘进行操作或车辆保持直线行驶状态时，电压为0伏，无电流输出；车辆行驶速度大于车速初设定值时，由速度传感器将速度信号反馈给ECU微机控制器，所述ECU微机控制器给磁粉制动器提供与车辆行驶速度成正比的电流。
本系统以驾驶员的方向盘手感及行车路感为监测对象，实现以下步骤：车辆行驶中驾驶员转动方向盘，扭矩传感器检测到方向盘扭转杆变形，将扭转杆变化信息转化为电子信号，并通过ECU微机控制器上的扭矩信号输入端口输入ECU微机控制器，此时安装于轮胎的车轮轴上的速度传感器及重力传感器也将数据输入ECU微机控制器，通过算法软件计算输入的三个数据值对ECU微机控制器的电压进行可变化控制。这样即可实现车辆行驶过程中加速中的惯性补偿控制及转弯时的助力补偿控制。
有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果是：
1、本系统采用ECU微机控制器，计算运行速度快，能实时完成车辆行驶过程中的各种参数变化，各种参数匹配更加容易，而且能迅速将控制信号送达传动装置；
2、本发明不但体积小，安装简便，尤其适用于多种商务车车型，应用广泛，大大提高了商务车的行车安全。
附图说明
图1为本发明一种商用车EPS行车控制系统的原理示意图。
图2为本发明一种商用车EPS行车控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过一个最佳实施例，对本技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
本发明的控制原理如图1所示，即扭矩传感器监测到方向盘扭转变化，将相位补偿需求的信号发送给ECU控制器，与此同时，速度传感器和压力传感器也将各自的监测数据以信号的方式发送到ECU控制器，ECU控制器通过计算利用输出电流控制电机，电机的转角传感器将波动检测补偿反馈给ECU控制器。同时，转角传感器的惯性补偿控制信号和转向复位控制信号也实时反馈给ECU控制器。
如图2所示，一种商用车EPS行车控制系统的结构示意图，包括方向盘1、与所述方向盘1连接的转向管柱、轮胎5、可逆永磁直流电机7、磁粉制动器9及ECU微机控制器2，所述转向管柱上设有转角传动器A8和转角传动器B10，所述方向盘1下端设有扭矩传感器11，所述轮胎5的车轮轴上设有速度传感器3和重力传感器4，所述ECU微机控制器2上设有车速信号输入端口与速度传感器3连接，所述ECU微机控制器2上设有重力信号输入端口与重力传感器4连接；
所述ECU微机控制器2上设有扭矩信号输入端口与扭矩传感器11连接；
所述ECU微机控制器2上设有力矩信号输入端口与转角传动器A8和转角传动器B10连接；
所述可逆永磁直流电机7与ECU微机控制器2之间设有电流控制器6，ECU微机控制器2通过输出电流控制信号限制电流控制器6的输出电流。
所述ECU微机控制器2内设置算法软件，并设置转向助力启动区间值和车速初设定值，当方向盘1转向角度达到转向助力启动区间值的范围时，ECU微机控制器2利用负载范围为27-34伏的电压对输出助力进行可变控制，经过电流控制器6后得到无波动的电流值，驾驶员未对方向盘1进行操作或车辆保持直线行驶状态时，电压为0伏，无电流输出；
车辆行驶速度大于车速初设定值时，由速度传感器3将速度信号反馈给ECU微机控制器2，所述ECU微机控制器2给磁粉制动器9提供与车辆行驶速度成正比的电流。
本系统以驾驶员的方向盘手感及行车路感为监测对象，实现以下步骤：车辆行驶中驾驶员转动方向盘1，扭矩传感器11检测到方向盘1扭转杆变形，将扭转杆变化信息转化为电子信号，并通过ECU微机控制器2上的扭矩信号输入端口输入ECU微机控制器2，此时安装于轮胎5的车轮轴上的速度传感器3及重力传感器4也将数据输入ECU微机控制器2，通过算法软件计算输入的三个数据值对ECU微机控制器2的电压进行可变化控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种商用车EPS行车控制系统，包括方向盘（1）、与所述方向盘（1）连接的转向管柱、轮胎（5）、可逆永磁直流电机（7）、磁粉制动器（9）及ECU微机控制器（2），其特征在于：所述转向管柱上设有转角传动器A（8）和转角传动器B（10），所述方向盘（1）下端设有扭矩传感器（11），所述轮胎（5）的车轮轴上设有速度传感器（3）和重力传感器（4），所述ECU微机控制器（2）上设有车速信号输入端口与速度传感器（3）连接，所述ECU微机控制器（2）上设有重力信号输入端口与重力传感器（4）连接；
所述ECU微机控制器（2）上设有扭矩信号输入端口与扭矩传感器（11）连接；
所述ECU微机控制器（2）上设有力矩信号输入端口与转角传动器A（8）和转角传动器B（10）连接；
所述可逆永磁直流电机（7）与ECU微机控制器（2）之间设有电流控制器（6），ECU微机控制器（2）通过输出电流控制信号限制电流控制器（6）的输出电流。
2.根据权利要求1所述的一种商用车EPS行车控制系统，其特征在于：所述ECU微机控制器（2）内设置算法软件，并设置转向助力启动区间值和车速初设定值，当方向盘（1）转向角度达到转向助力启动区间值的范围时，ECU微机控制器（2）利用负载范围为27-34伏的电压对输出助力进行可变控制，经过电流控制器（6）后得到无波动的电流值，驾驶员未对方向盘（1）进行操作或车辆保持直线行驶状态时，电压为0伏，无电流输出；
车辆行驶速度大于车速初设定值时，由速度传感器（3）将速度信号反馈给ECU微机控制器（2），所述ECU微机控制器（2）给磁粉制动器（9）提供与车辆行驶速度成正比的电流。
3.根据权利要求1所述的一种商用车EPS行车控制系统，其特征在于：本系统以驾驶员的方向盘手感及行车路感为监测对象，实现以下步骤，车辆行驶中驾驶员转动方向盘（1），扭矩传感器（11）检测到方向盘（1）扭转杆变形，将扭转杆变化信息转化为电子信号，并通过ECU微机控制器（2）上的扭矩信号输入端口输入ECU微机控制器（2），此时安装于轮胎（5）的车轮轴上的速度传感器（3）及重力传感器（4）也将数据输入ECU微机控制器（2），通过算法软件计算输入的三个数据值对ECU微机控制器（2）的电压进行可变化控制。
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