附圖說明(míng)：圖1爲一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統在一種輸入轉矩下(xià)助力特性曲線；圖2爲助力斜率系數K與車速和(hé)方向盤扭矩的(de)關系圖；圖3爲一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統結構示意圖；圖4爲一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統工作流程圖。圖中标記：1、電磁轉差離合器；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，本發明(míng)提出了(le)一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統，包括電磁轉差離合器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。電磁轉差離合器1爲勵磁式電磁轉差離合器，控制單元爲車載電控單元ECU。供電電路6由供電電源和(hé)輸電線路組成；輪速傳感器3、扭矩傳感器4和(hé)圧力傳感器5均與控制單元2的(de)輸入端相連，控制單元2的(de)輸出端與供電電路6相連，供電電路6與勵磁式電磁轉差離合器相連，供電電路6 給勵磁式電磁轉差離合器供電，勵磁式電磁轉差離合器輸出轉速至轉向泵，勵磁式電磁轉差離合器設置在發動機與轉向泵之間。
勵磁式電磁轉差離合器爲電磁轉差離合器的(de)電控液壓助力轉向系統(E-ECHPS)的(de)關鍵動力組件，采用(yòng)勵磁形式産生内部電磁場(chǎng)，由離合器主動部分(fēn)轉動切割磁力線産生力，從而使離合器主動與被動部分(fēn)發生同向旋轉，同時(shí)主動與被動部分(fēn)轉速存在差值，且差值大(dà)于零。
輪速傳感器3安置在車輪軸上，輪速傳感器3采用(yòng)霍爾式輪速傳感器，霍爾式輪速傳感器由傳感頭和(hé)齒圈組成(傳感頭由永磁體、霍爾式元件和(hé)電子電路組成)，應用(yòng)在爾式原理(lǐ)進行工作，具有輸出信号電壓振幅不受轉速影(yǐng)響、頻(pín)率響應高(gāo)、抗電磁波幹擾能力強的(de)特點。 輪速傳感器3也(yě)可(kě)與現階段車輛廣泛安裝的(de)ABS/ESP系統的(de)輪速傳感器并用(yòng)。
扭矩傳感器4安裝在方向盤轉動杆上，組矩傳感器4采用(yòng)非接觸式扭矩傳感器，非接觸式扭矩傳感器由輸入軸和(hé)輸出軸通(tōng)過扭杆相連，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。當扭杆受方向盤的(de)轉動力矩作用(yòng)發生扭轉時(shí)，輸入軸上的(de)花鍵和(hé)輸出軸上的(de)鍵槽之間的(de)相對(duì)位置發生改變。花鍵和(hé)鍵槽的(de)相對(duì)位移改變量等于組轉杆的(de)扭轉量，使得(de)花鍵上的(de)磁感強度改變，磁感強度的(de)變化(huà)，通(tōng)過線圈轉化(huà)爲電壓信号進行輸出。非接觸式扭矩傳感器由于釆用(yòng)非接觸的(de)工作方式，因而壽命長(cháng)、可(kě)靠性高(gāo)、不易受到磨損、有更小的(de)延時(shí)、受軸的(de)偏轉和(hé)軸向偏移的(de)影(yǐng)響小，被廣泛用(yòng)于汽車領域。
壓力傳感器5安置在液壓缸内，壓力傳感器5采用(yòng)壓電式壓力傳感器，壓電式壓力傳感器原理(lǐ)基于壓電效應。壓電效應是某些電介質在沿一定方向上受到外力的(de)作用(yòng)而變形時(shí)，其内部會産生極化(huà)現象，同時(shí)在它的(de)兩個(gè)相對(duì)表面上出現正負相反的(de)電荷。當外力去掉後，它又會恢複到不帶電的(de)狀态，這(zhè)種現象稱爲正壓電效應。當作用(yòng)力的(de)方向改變時(shí)，電荷的(de)極性也(yě)随之改變。相反，當在電介質的(de)極化(huà)方向上施加電場(chǎng)，這(zhè)些電介質也(yě)會發生變形，電場(chǎng)去掉後，電介質的(de)變形随之消失，這(zhè)種現象稱爲逆壓電效應。壓電式壓力傳感器的(de)種類和(hé)型号繁多(duō)，按彈性敏感元件和(hé)受力機構的(de)形式可(kě)分(fēn)爲膜片式和(hé)活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和(hé)壓電元件組成。壓電元件支撐于本體上，由膜片将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系的(de)電信号。這(zhè)種傳感器的(de)特點是體積小、動态特性好、耐高(gāo)溫等。
上述三個(gè)傳感器的(de)信号傳輸電路均與控制單元相連；控制單元2包括輪速傳感器信号接收端，扭矩傳感器信号接收端，圧力傳感器信号接收端，信号處理(lǐ)單元，助力電流信号輸出端；輪速傳感器信号接收端與輪速傳感器3相連，組矩信号接收端與組矩傳感器4相連，壓力信号接收端與壓力傳感器5相連，助力電流信号輸出端與供電電路相連。
助力電流随不同車速下(xià)的(de)K値成正比線性變化(huà)，助力電流随轉向阻力矩 Ta的(de)増大(dà)而增大(dà)，當方向盤轉知Td達到某一車速下(xià)對(duì)應的(de)方向盤理(lǐ)想轉矩後，不再變化(huà)，K=0。K值随車速的(de)增大(dà)而降低，電流峰値小于前一個(gè)車速的(de)峰值， 以滿足高(gāo)速行使時(shí)轉向的(de)路感。原地轉向時(shí)，電流峰值最大(dà)，以滿足低速行使，特别是原地轉向時(shí)轉向的(de)輕便。
如圖1所示， 一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統在一種輸入轉矩下(xià)助力特性曲線， ECU中信号處理(lǐ)單元中儲存有預先标定的(de)在某一車速和(hé)某一方向盤輸入轉矩時(shí)的(de)ESC所需電流值；電流值是根據不同車速下(xià)，不同的(de)轉向阻力所确定的(de)，而轉向阻力矩是要根據輸入轉矩折算(suàn)而得(de)，所以不同方向盤輸入轉矩，相同車速下(xià)輸入電流會有不同。圖1中的(de)橫坐(zuò)标是轉向阻力知和(hé)車速，縱坐(zuò)标是輸出電流，輸出電流根據不同車速和(hé)轉向阻力矩确定。
如圖4所示，爲本發明(míng)提出的(de)一種重型車輛電磁離合器轉向助力控制系統的(de)控制流程圖，包括步驟如下(xià)：步驟1，利用(yòng)輪速傳感器(3)獲得(de)輪速信息，利用(yòng)扭矩傳感器(4)獲得(de)方向盤組矩信息，利用(yòng)壓力傳感器(5)獲得(de)液壓缸内部壓力信息；步驟2，控制單元(2)接收輪速信息，方向盤組矩信息和(hé)液壓缸内部壓力信息；步驟3，控制單元(2)處理(lǐ)方向盤扭矩信息，獲得(de)方向盤扭矩大(dà)小；步驟4，控制單元(2)處理(lǐ)液壓缸内部壓力信息，獲得(de)此時(shí)的(de)壓力値，進而處理(lǐ)得(de)到此時(shí)的(de)轉向阻力矩Ta；步驟5，控制單元(2)處理(lǐ)輪速信息，獲得(de)輪速大(dà)小，并利用(yòng)方向盤扭矩大(dà)小，處理(lǐ)獲得(de)助力斜率K；步驟6，控制單元(2)根據轉向阻力定Ta大(dà)小和(hé)助力斜率系數K的(de)大(dà)小，計算(suàn)得(de)出此時(shí)段系統所需助力電流I的(de)值，I= KTa；步驟7，控制單元(2)将助力電流I，輸出給供電電路(6)；步驟8，供電電路(2)輸出相應大(dà)小的(de)勵磁電流I給電磁轉差離合器；步驟9，電磁轉差離合器(1)輸出相應轉速，即轉向助力系統輸出相應助力。
