專利名稱：車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種汽車機(jī)械液壓電子控制技術(shù)領(lǐng)域中的車輛用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其涉及ー種集成在車輛內(nèi)部的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
日益發(fā)展的汽車技術(shù)對車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提出了越來越高的要求。對于商用車而言，大多數(shù)采用了循環(huán)球式液壓助力轉(zhuǎn)向器。為了保證足夠的轉(zhuǎn)向カ和較短的轉(zhuǎn)向時(shí)間，轉(zhuǎn)向油泵需要提供充足的壓カ和流量來推動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)，完成車輛的轉(zhuǎn)向。在保證轉(zhuǎn)向輕便性的同時(shí)也會(huì)帶來ー些問題，在高速行駛時(shí)，這種轉(zhuǎn)向輕便性會(huì)給駕駛員帶來轉(zhuǎn)向發(fā)飄的感覺，増加了駕駛員的不適感。但如果為了保證高速時(shí)的轉(zhuǎn)向舒適性，又會(huì)犧牲轉(zhuǎn)向輕便性，對于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)而言，轉(zhuǎn)向舒適性與輕便性已成為了不可同時(shí)滿足的取舍關(guān)系。
·[0003]如圖I所示為現(xiàn)有的一種汽車車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向油罐I中的液壓油通過轉(zhuǎn)向油泵2加壓后輸入至轉(zhuǎn)向器6，過程中ー電磁節(jié)流閥10可以調(diào)節(jié)旁通回路的開度，來調(diào)節(jié)進(jìn)入轉(zhuǎn)向器6的高壓油流量，電磁節(jié)流閥10通過車身控制器11進(jìn)行控制，車身控制器11的信號(hào)由車速傳感器9和助力特性選擇開關(guān)12信號(hào)輸入。上述結(jié)構(gòu)的汽車車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電磁節(jié)流閥10的輸出端直接與轉(zhuǎn)向油罐I的輸入端相連，屬于通過電磁節(jié)流閥10進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的開環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)車輛處于高速行駛時(shí)，尤其遇到突發(fā)情況需要急轉(zhuǎn)方向盤時(shí)，電磁節(jié)流閥10兩端的瞬時(shí)流速増加，兩端的壓カ差増加，這就造成了控制過程中的流量和壓カ很難緩慢變化，給駕駛員帶來頓挫感，駕駛感受不好。此外，在高速的時(shí)候電控功能開啟時(shí)，如果突發(fā)危險(xiǎn)狀況轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沉重從而使得事故風(fēng)險(xiǎn)加大，系統(tǒng)應(yīng)沒有考慮到突發(fā)危險(xiǎn)狀況時(shí)電控液壓流量的解除，不能保證電磁節(jié)流閥10全開以全流量向轉(zhuǎn)向器提供供給，使得轉(zhuǎn)向不夠輕便，也難保證駕車安全。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型g在提供一種通過電磁節(jié)流閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的閉環(huán)車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使得汽車無論在低速和高速行駛時(shí)，電磁節(jié)流閥兩端的流量和壓カ可以緩慢的變化，能夠提供足夠的駕駛輕便性，同時(shí)還可消除汽車轉(zhuǎn)向盤的瞬間頓挫感，提高駕駛感受。在上述問題的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可解決高速行駛的汽車在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，駕駛員急轉(zhuǎn)方向盤的情況下，可以提高轉(zhuǎn)向輕便型，保證駕駛的安全性。為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供ー種車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、電磁節(jié)流閥、轉(zhuǎn)向器、車身控制器和車速傳感器；轉(zhuǎn)向油罐的輸出口經(jīng)由轉(zhuǎn)向油泵與轉(zhuǎn)向器的輸入口連接，轉(zhuǎn)向器的輸出口與轉(zhuǎn)向油罐的輸入口連接，車身控制器通過車速傳感器的信號(hào)輸入控制電磁節(jié)流閥的開度，所述車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特征在于還包括一壓カ旁通閥，該壓力旁通閥具有兩個(gè)輸入口和ー個(gè)輸出口 ；所述轉(zhuǎn)向油泵與轉(zhuǎn)向器之間設(shè)置所述電磁節(jié)流閥，轉(zhuǎn)向油泵的輸出口與電磁節(jié)流閥的輸入口連接，電磁節(jié)流閥的輸出口與轉(zhuǎn)向器的輸入口連接；轉(zhuǎn)向油泵的輸出口與壓カ旁通閥的一個(gè)輸入ロ連接，電磁節(jié)流閥的輸出口與壓カ旁通閥的另一個(gè)輸入ロ連接，壓カ旁通閥的輸出口與轉(zhuǎn)向油泵的輸入口連接。優(yōu)選地，所述電磁節(jié)流閥與所述壓カ旁通閥之間設(shè)置ー節(jié)流閥。所述節(jié)流閥為常開式節(jié)流閥。優(yōu)選地，所述車身控制器通過輸出PWM波控制電磁節(jié)流閥的開度。優(yōu)選地，所述車身控制器的信號(hào)輸入端連接ー轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器，當(dāng)車輛處于高速行使吋，車身控制器通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器輸入的方向盤轉(zhuǎn)速變化率，控制電磁節(jié)流閥的開合。 優(yōu)選地，當(dāng)所述方向盤轉(zhuǎn)速變化率為180° /秒至720° /秒時(shí)，所述車身控制器控制電磁節(jié)流閥完全開啟。優(yōu)選地，所述電磁節(jié)流閥和壓カ旁通閥與轉(zhuǎn)向油罐臨近設(shè)置。該車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用的算法保證了車輛在高速時(shí)，根據(jù)車速的改變，電磁節(jié)流閥的開度改變，使得電磁節(jié)流閥的瞬時(shí)流速増加，壓カ差増加，推動(dòng)壓カ旁通閥打開，一部分高壓液壓油通過旁通回路流走，降低通過電磁節(jié)流閥的流速與流量，從而形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。能夠提供足夠的駕駛輕便性，同時(shí)還可消除瞬間頓挫感，提高駕駛感受。在高速時(shí)，當(dāng)駕駛員快速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器測到轉(zhuǎn)角信號(hào)，經(jīng)過處理得到轉(zhuǎn)角變化梯度，當(dāng)該值超過一定值時(shí)認(rèn)為遇到緊急情況，此時(shí)不輸出PWM波，電磁節(jié)流閥全開，保證所有液壓油都流至轉(zhuǎn)向器，從而降低轉(zhuǎn)向力，保證緊急情況時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性，提高駕駛安全性。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)ー步地說明。如圖2所示，本實(shí)用新型的ー種車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的通信接ロ為CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接ロ。該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向油罐I、轉(zhuǎn)向油泵2、電磁節(jié)流閥3、壓カ旁通閥
4、節(jié)流閥5、轉(zhuǎn)向器6、車身控制器(BCM) 7、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器8、車速傳感器9。轉(zhuǎn)向油罐I與轉(zhuǎn)向油泵2的輸入口相連，向轉(zhuǎn)向油泵2供油，另ー個(gè)接ロ與轉(zhuǎn)向器6相連，轉(zhuǎn)向器6的回油進(jìn)入轉(zhuǎn)向油罐I。車身控制器7通過車速傳感器9的信號(hào)輸入控制電磁節(jié)流閥3的開度大小，所述轉(zhuǎn)向油泵2與轉(zhuǎn)向器6之間設(shè)置所述電磁節(jié)流閥3，轉(zhuǎn)向油泵2的輸出口與電磁節(jié)流閥3的輸入口連接，電磁節(jié)流閥3的輸出口與轉(zhuǎn)向器6的輸入口連接；轉(zhuǎn)向油泵2的輸出口和電磁節(jié)流閥3的輸出ロ分別與壓力旁通閥4的兩個(gè)輸入口連接，壓カ旁通閥4的輸出口與轉(zhuǎn)向油泵2的輸入口連接。電磁節(jié)流閥3控制流向轉(zhuǎn)向器6和壓カ旁通閥4的流量，壓カ旁通閥4的出口與轉(zhuǎn)向油泵2的進(jìn)油ロ管路相連，與轉(zhuǎn)向油罐I 一起向轉(zhuǎn)向油泵2供油。電磁節(jié)流閥3的液壓管路輸出口與節(jié)流閥5和轉(zhuǎn)向器6的液壓管路相連，一方面通過節(jié)流閥5向壓カ控制旁通閥4提供比較壓力，一方面通過管路向轉(zhuǎn)向器6提供高壓油流量。電磁節(jié)流閥3的電路與車身控制器7的PWM(Pulse WidthModulation，脈寬調(diào)制)波的輸出端ロ相連，由車身控制器7控制電磁節(jié)流閥3的開度大小，車身控制器7的輸入端ロ(I/O端ロ)分別與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器8和車速傳感器9相連，將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器8和車速傳感器9的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，輸出特定的PWM波。優(yōu)選地，所述節(jié)流閥5為常開式節(jié)流閥。通過在電磁節(jié)流閥3與壓カ旁通閥5之間設(shè)置ー個(gè)節(jié)流閥，可以使得由電磁節(jié)流閥3流進(jìn)壓カ旁通閥4中的液壓油流速更穩(wěn)定，且流速可控。使得壓カ旁通閥4更容易獲得兩側(cè)的比較壓力。該車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電磁節(jié)流閥3是通過PWM波進(jìn)行控制的，根據(jù)PWM波的占空比不同來控制輸入電磁節(jié)流閥的功率，實(shí)現(xiàn)電磁節(jié)流閥的開度不同。 該車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，壓カ旁通閥4具有兩個(gè)輸入口和ー個(gè)輸出口，其內(nèi)部設(shè)置有弾性原件(如彈簧)，是ー種通過閥兩側(cè)的壓力差，克服弾性元件(如彈簧)的弾性力，從而達(dá)到一定閥門開度的裝置。該集成式電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，車身控制器7集成了液壓助力的電控模塊，經(jīng)過算法運(yùn)算，輸出特定的PWM波。車身控制器與電磁節(jié)流閥連接，通過輸出的PWM波對電磁節(jié)流閥進(jìn)行控制。電磁節(jié)流閥和壓力旁通閥臨近布置在油泵周邊，保證旁通管路的沿程阻カ較小，使得該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能夠起到節(jié)能的作用。在系統(tǒng)工作時(shí)I、車輛低速行駛時(shí)，車速傳感器9將車速信號(hào)傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計(jì)算判斷出此時(shí)的車輛行駛狀態(tài)，通過PWM波控制電磁節(jié)流閥3將管路全開，此時(shí)電磁節(jié)流閥3輸入與輸出管路兩端的壓カ相等，壓カ旁通閥4兩端沒有壓差，內(nèi)部的弾性元件將旁通閥關(guān)閉，所有液壓油流向轉(zhuǎn)向器6，從而保證充足的液壓油流量，使得在該狀況下具有足夠的液壓油流量和壓力，保證轉(zhuǎn)向輕便性。2、車輛高速穩(wěn)定行駛時(shí)，車速傳感器9將車速信號(hào)傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計(jì)算判斷出此時(shí)車輛在高速狀態(tài)下行駛，同時(shí)開始判斷轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器8的輸入信號(hào)，判斷駕駛員是否有急打方向盤的操作。在高速穩(wěn)定行駛時(shí)(駕駛員沒有急打方向)，車身控制器7控制輸出的PWM的占空比，從而控制PWM波的功率，以便控制電磁節(jié)流閥3閥體的開度，從而合理的控制電磁節(jié)流閥3的流量，由于流量和流速的變化，使得電磁節(jié)流閥3兩端的壓カ不同，產(chǎn)生壓力差，該壓カ差作為壓カ旁通閥4的輸入，當(dāng)壓カ差達(dá)到一定值的時(shí)候，克服壓カ控制旁通閥4內(nèi)的弾性元件(如彈簧)的弾性力，使得旁通閥有ー個(gè)可控的合理的開度，一部分高壓液壓油從旁通回路流走，從而減小了電磁節(jié)流閥3的流量和壓カ差，整個(gè)回路完成了機(jī)械閉環(huán)控制，這使得整個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程平緩、穩(wěn)定、可靠。在電磁節(jié)流閥3的流量和壓カ減小的過程中，轉(zhuǎn)向器6的輸入壓力和流量減小，駕駛員便感受到轉(zhuǎn)向カ的增大，增加了高速路感。3、車輛高速緊急情況急打方向吋，車速傳感器9將車速信號(hào)傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計(jì)算判斷出此時(shí)車輛在高速狀態(tài)下行駛。車輛高速緊急情況急打方向時(shí)，例如檢測到方向盤轉(zhuǎn)速變化率為180° /秒至720° /秒?yún)迹嚿砜刂破?接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器8的輸入信號(hào)并判斷出駕駛員有急打方向盤的操作，通過PWM波控制電磁節(jié)流閥3將管路完全開啟，從而保證充足的液壓油流量，使得在該狀況下具有足夠的液壓油流量和壓力，保證轉(zhuǎn)向輕便性。權(quán)利要求1.ー種車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向油罐(I)、轉(zhuǎn)向油泵(2)、電磁節(jié)流閥(3)、轉(zhuǎn)向器(6)、車身控制器(7)和車速傳感器(9);轉(zhuǎn)向油罐⑴的輸出口經(jīng)由轉(zhuǎn)向油泵(2)與轉(zhuǎn)向器(6)的輸入口連接，轉(zhuǎn)向器(6)的輸出口與轉(zhuǎn)向油罐⑴的輸入口連接，車身控制器(7)通過車速傳感器(9)的信號(hào)輸入控制電磁節(jié)流閥(3)的開度，所述車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特征在于還包括一壓カ旁通閥(4)，該壓カ旁通閥(4)具有兩個(gè)輸入口和ー個(gè)輸出口 ；所述轉(zhuǎn)向油泵(2)與轉(zhuǎn)向器(6)之間設(shè)置所述電磁節(jié)流閥(3)，轉(zhuǎn)向油泵(2)的輸出口與電磁節(jié)流閥(3)的輸入口連接，電磁節(jié)流閥⑶的輸出口與轉(zhuǎn)向器(6)的輸入口連接；轉(zhuǎn)向油泵⑵的輸出口與壓カ旁通閥⑷的ー個(gè)輸入口連接，電磁節(jié)流閥(3)的輸出口與壓カ旁通閥(4)的另ー個(gè)輸入口連接，壓カ旁通閥(4)的輸出口與轉(zhuǎn)向油泵(2)的輸入口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述電磁節(jié)流閥(3)與所述壓カ旁通閥(4)之間設(shè)置一節(jié)流閥(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在干所述節(jié)流閥(5)為常開式節(jié)流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述車身控制器(7)通過輸出PWM波控制電磁節(jié)流閥(3)的開度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述車身控制器(7)的信號(hào)輸入端連接ー轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器(8)，當(dāng)車輛處于高速行使吋，車身控制器(7)通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器(8)輸入的方向盤轉(zhuǎn)速變化率，控制電磁節(jié)流閥(3)的開合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述方向盤轉(zhuǎn)速變化率為180° /秒至720° /秒時(shí)，所述車身控制器(7)控制電磁節(jié)流閥(3)完全開啟。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述電磁節(jié)流閥(3)和壓カ旁通閥⑷與轉(zhuǎn)向油罐⑴臨近設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、電磁節(jié)流閥、轉(zhuǎn)向器、車身控制器和車速傳感器；轉(zhuǎn)向油罐的輸出口經(jīng)由轉(zhuǎn)向油泵與轉(zhuǎn)向器的輸入口連接，轉(zhuǎn)向器的輸出口與轉(zhuǎn)向油罐的輸入口連接，車身控制器通過車速傳感器的信號(hào)輸入控制電磁節(jié)流閥的開度。還包括一壓力旁通閥，該壓力旁通閥具有兩個(gè)輸入口和一個(gè)輸出口；所述轉(zhuǎn)向油泵與轉(zhuǎn)向器之間設(shè)置所述電磁節(jié)流閥，轉(zhuǎn)向油泵的輸出口與電磁節(jié)流閥的輸入口連接，電磁節(jié)流閥的輸出口與轉(zhuǎn)向器的輸入口連接；轉(zhuǎn)向油泵的輸出口與壓力旁通閥的一個(gè)輸入口連接，電磁節(jié)流閥的輸出口與壓力旁通閥的另一個(gè)輸入口連接，壓力旁通閥的輸出口與轉(zhuǎn)向油泵的輸入口連接。
文檔編號(hào)B62D5/04GK202449057SQ20122005684
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者晁鵬翔, 李銳, 馬生平 申請人:陜西重型汽車有限公司