专利名称：车用电控液压助力转向系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种汽车机械液压电子控制技术领域中的车辆用转向系统，尤其涉及ー种集成在车辆内部的车用电控液压助力转向系统。
背景技术：
日益发展的汽车技术对车辆的转向系统提出了越来越高的要求。对于商用车而言，大多数采用了循环球式液压助力转向器。为了保证足够的转向カ和较短的转向时间，转向油泵需要提供充足的压カ和流量来推动转向器内的活塞运动，完成车辆的转向。在保证转向轻便性的同时也会带来ー些问题，在高速行驶时，这种转向轻便性会给驾驶员带来转向发飘的感觉，増加了驾驶员的不适感。但如果为了保证高速时的转向舒适性，又会牺牲转向轻便性，对于传统的转向助力机构而言，转向舒适性与轻便性已成为了不可同时满足的取舍关系。
·[0003]如图I所示为现有的一种汽车车用电控液压助力转向系统转向油罐I中的液压油通过转向油泵2加压后输入至转向器6，过程中ー电磁节流阀10可以调节旁通回路的开度，来调节进入转向器6的高压油流量，电磁节流阀10通过车身控制器11进行控制，车身控制器11的信号由车速传感器9和助力特性选择开关12信号输入。上述结构的汽车车用电控液压助力转向系统，电磁节流阀10的输出端直接与转向油罐I的输入端相连，属于通过电磁节流阀10进行流量调节的开环系统，当车辆处于高速行驶时，尤其遇到突发情况需要急转方向盘时，电磁节流阀10两端的瞬时流速増加，两端的压カ差増加，这就造成了控制过程中的流量和压カ很难缓慢变化，给驾驶员带来顿挫感，驾驶感受不好。此外，在高速的时候电控功能开启时，如果突发危险状况转向系统沉重从而使得事故风险加大，系统应没有考虑到突发危险状况时电控液压流量的解除，不能保证电磁节流阀10全开以全流量向转向器提供供给，使得转向不够轻便，也难保证驾车安全。
实用新型内容针对现有技术中的不足，本实用新型g在提供一种通过电磁节流阀进行流量调节的闭环车用电控液压助力转向系统，该系统可以使得汽车无论在低速和高速行驶时，电磁节流阀两端的流量和压カ可以缓慢的变化，能够提供足够的驾驶轻便性，同时还可消除汽车转向盘的瞬间顿挫感，提高驾驶感受。在上述问题的基础上，本实用新型还可解决高速行驶的汽车在出现紧急情况时，驾驶员急转方向盘的情况下，可以提高转向轻便型，保证驾驶的安全性。为了解决上述问题，本实用新型提供ー种车用电控液压助力转向系统，包括转向油罐、转向油泵、电磁节流阀、转向器、车身控制器和车速传感器；转向油罐的输出口经由转向油泵与转向器的输入口连接，转向器的输出口与转向油罐的输入口连接，车身控制器通过车速传感器的信号输入控制电磁节流阀的开度，所述车用电控液压助力转向系统的特征在于还包括一压カ旁通阀，该压力旁通阀具有两个输入口和ー个输出口 ；所述转向油泵与转向器之间设置所述电磁节流阀，转向油泵的输出口与电磁节流阀的输入口连接，电磁节流阀的输出口与转向器的输入口连接；转向油泵的输出口与压カ旁通阀的一个输入ロ连接，电磁节流阀的输出口与压カ旁通阀的另一个输入ロ连接，压カ旁通阀的输出口与转向油泵的输入口连接。优选地，所述电磁节流阀与所述压カ旁通阀之间设置ー节流阀。所述节流阀为常开式节流阀。优选地，所述车身控制器通过输出PWM波控制电磁节流阀的开度。优选地，所述车身控制器的信号输入端连接ー转向盘转角传感器，当车辆处于高速行使吋，车身控制器通过转向盘转角传感器输入的方向盘转速变化率，控制电磁节流阀的开合。 优选地，当所述方向盘转速变化率为180° /秒至720° /秒时，所述车身控制器控制电磁节流阀完全开启。优选地，所述电磁节流阀和压カ旁通阀与转向油罐临近设置。该车用电控液压助力转向系统使用的算法保证了车辆在高速时，根据车速的改变，电磁节流阀的开度改变，使得电磁节流阀的瞬时流速増加，压カ差増加，推动压カ旁通阀打开，一部分高压液压油通过旁通回路流走，降低通过电磁节流阀的流速与流量，从而形成稳定的闭环控制。能够提供足够的驾驶轻便性，同时还可消除瞬间顿挫感，提高驾驶感受。在高速时，当驾驶员快速转动转向盘时，转向盘转角传感器测到转角信号，经过处理得到转角变化梯度，当该值超过一定值时认为遇到紧急情况，此时不输出PWM波，电磁节流阀全开，保证所有液压油都流至转向器，从而降低转向力，保证紧急情况时的转向轻便性，提高驾驶安全性。
图I为现有技术中的车用电控液压助力转向系统示意图；图2为本实用新型的车用电控液压助力转向系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进ー步地说明。如图2所示，本实用新型的ー种车用电控液压助力转向系统，该系统采用的通信接ロ为CAN网络协议接ロ。该系统包括转向油罐I、转向油泵2、电磁节流阀3、压カ旁通阀
4、节流阀5、转向器6、车身控制器(BCM) 7、转向盘转角传感器8、车速传感器9。转向油罐I与转向油泵2的输入口相连，向转向油泵2供油，另ー个接ロ与转向器6相连，转向器6的回油进入转向油罐I。车身控制器7通过车速传感器9的信号输入控制电磁节流阀3的开度大小，所述转向油泵2与转向器6之间设置所述电磁节流阀3，转向油泵2的输出口与电磁节流阀3的输入口连接，电磁节流阀3的输出口与转向器6的输入口连接；转向油泵2的输出口和电磁节流阀3的输出ロ分别与压力旁通阀4的两个输入口连接，压カ旁通阀4的输出口与转向油泵2的输入口连接。电磁节流阀3控制流向转向器6和压カ旁通阀4的流量，压カ旁通阀4的出口与转向油泵2的进油ロ管路相连，与转向油罐I 一起向转向油泵2供油。电磁节流阀3的液压管路输出口与节流阀5和转向器6的液压管路相连，一方面通过节流阀5向压カ控制旁通阀4提供比较压力，一方面通过管路向转向器6提供高压油流量。电磁节流阀3的电路与车身控制器7的PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)波的输出端ロ相连，由车身控制器7控制电磁节流阀3的开度大小，车身控制器7的输入端ロ(I/O端ロ)分别与转向盘转角传感器8和车速传感器9相连，将转向盘转角传感器8和车速传感器9的输入信号进行处理，输出特定的PWM波。优选地，所述节流阀5为常开式节流阀。通过在电磁节流阀3与压カ旁通阀5之间设置ー个节流阀，可以使得由电磁节流阀3流进压カ旁通阀4中的液压油流速更稳定，且流速可控。使得压カ旁通阀4更容易获得两侧的比较压力。该车用电控液压助力转向系统中，电磁节流阀3是通过PWM波进行控制的，根据PWM波的占空比不同来控制输入电磁节流阀的功率，实现电磁节流阀的开度不同。 该车用电控液压助力转向系统中，压カ旁通阀4具有两个输入口和ー个输出口，其内部设置有弾性原件(如弹簧)，是ー种通过阀两侧的压力差，克服弾性元件(如弹簧)的弾性力，从而达到一定阀门开度的装置。该集成式电控液压助力转向系统中，车身控制器7集成了液压助力的电控模块，经过算法运算，输出特定的PWM波。车身控制器与电磁节流阀连接，通过输出的PWM波对电磁节流阀进行控制。电磁节流阀和压力旁通阀临近布置在油泵周边，保证旁通管路的沿程阻カ较小，使得该系统运行时能够起到节能的作用。在系统工作时I、车辆低速行驶时，车速传感器9将车速信号传递给车身控制器7，车身控制器7通过计算判断出此时的车辆行驶状态，通过PWM波控制电磁节流阀3将管路全开，此时电磁节流阀3输入与输出管路两端的压カ相等，压カ旁通阀4两端没有压差，内部的弾性元件将旁通阀关闭，所有液压油流向转向器6，从而保证充足的液压油流量，使得在该状况下具有足够的液压油流量和压力，保证转向轻便性。2、车辆高速稳定行驶时，车速传感器9将车速信号传递给车身控制器7，车身控制器7通过计算判断出此时车辆在高速状态下行驶，同时开始判断转向盘转角传感器8的输入信号，判断驾驶员是否有急打方向盘的操作。在高速稳定行驶时(驾驶员没有急打方向)，车身控制器7控制输出的PWM的占空比，从而控制PWM波的功率，以便控制电磁节流阀3阀体的开度，从而合理的控制电磁节流阀3的流量，由于流量和流速的变化，使得电磁节流阀3两端的压カ不同，产生压力差，该压カ差作为压カ旁通阀4的输入，当压カ差达到一定值的时候，克服压カ控制旁通阀4内的弾性元件(如弹簧)的弾性力，使得旁通阀有ー个可控的合理的开度，一部分高压液压油从旁通回路流走，从而减小了电磁节流阀3的流量和压カ差，整个回路完成了机械闭环控制，这使得整个动态调节过程平缓、稳定、可靠。在电磁节流阀3的流量和压カ减小的过程中，转向器6的输入压力和流量减小，驾驶员便感受到转向カ的增大，增加了高速路感。3、车辆高速紧急情况急打方向吋，车速传感器9将车速信号传递给车身控制器7，车身控制器7通过计算判断出此时车辆在高速状态下行驶。车辆高速紧急情况急打方向时，例如检测到方向盘转速变化率为180° /秒至720° /秒吋，车身控制器7接收转向盘转角传感器8的输入信号并判断出驾驶员有急打方向盘的操作，通过PWM波控制电磁节流阀3将管路完全开启，从而保证充足的液压油流量，使得在该状况下具有足够的液压油流量和压力，保证转向轻便性。权利要求1.ー种车用电控液压助力转向系统，包括转向油罐(I)、转向油泵(2)、电磁节流阀(3)、转向器(6)、车身控制器(7)和车速传感器(9);转向油罐⑴的输出口经由转向油泵(2)与转向器(6)的输入口连接，转向器(6)的输出口与转向油罐⑴的输入口连接，车身控制器(7)通过车速传感器(9)的信号输入控制电磁节流阀(3)的开度，所述车用电控液压助力转向系统的特征在于还包括一压カ旁通阀(4)，该压カ旁通阀(4)具有两个输入口和ー个输出口 ；所述转向油泵(2)与转向器(6)之间设置所述电磁节流阀(3)，转向油泵(2)的输出口与电磁节流阀(3)的输入口连接，电磁节流阀⑶的输出口与转向器(6)的输入口连接；转向油泵⑵的输出口与压カ旁通阀⑷的ー个输入口连接，电磁节流阀(3)的输出口与压カ旁通阀(4)的另ー个输入口连接，压カ旁通阀(4)的输出口与转向油泵(2)的输入口连接。
2.根据权利要求I所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在于所述电磁节流阀(3)与所述压カ旁通阀(4)之间设置一节流阀(5)。
3.根据权利要求2所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在干所述节流阀(5)为常开式节流阀。
4.根据权利要求I所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在于所述车身控制器(7)通过输出PWM波控制电磁节流阀(3)的开度。
5.根据权利要求I所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在于所述车身控制器(7)的信号输入端连接ー转向盘转角传感器(8)，当车辆处于高速行使吋，车身控制器(7)通过转向盘转角传感器(8)输入的方向盘转速变化率，控制电磁节流阀(3)的开合。
6.根据权利要求5所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在于当所述方向盘转速变化率为180° /秒至720° /秒时，所述车身控制器(7)控制电磁节流阀(3)完全开启。
7.根据权利要求I所述的车用电控液压助力转向系统，其特征在于所述电磁节流阀(3)和压カ旁通阀⑷与转向油罐⑴临近设置。
专利摘要本实用新型涉及一种车用电控液压助力转向系统。该系统包括转向油罐、转向油泵、电磁节流阀、转向器、车身控制器和车速传感器；转向油罐的输出口经由转向油泵与转向器的输入口连接，转向器的输出口与转向油罐的输入口连接，车身控制器通过车速传感器的信号输入控制电磁节流阀的开度。还包括一压力旁通阀，该压力旁通阀具有两个输入口和一个输出口；所述转向油泵与转向器之间设置所述电磁节流阀，转向油泵的输出口与电磁节流阀的输入口连接，电磁节流阀的输出口与转向器的输入口连接；转向油泵的输出口与压力旁通阀的一个输入口连接，电磁节流阀的输出口与压力旁通阀的另一个输入口连接，压力旁通阀的输出口与转向油泵的输入口连接。
文档编号B62D5/04GK202449057SQ20122005684
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者晁鹏翔, 李锐, 马生平 申请人:陕西重型汽车有限公司