一种电动液压助力转向系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电动液压助力转向系统，属于车辆助力转向领域。
【背景技术】
[0002] 液压叶片栗广泛用于汽车液压助力转向系统和电动液压助力转向系统，针对非转 向工况和转向工况消耗功率的不同，现有技术中主要采取两种控制技术以保证转向助力正 常工作和实现节能的目的。
[0003] 第一种是压力开关技术：
[0004] 在装载低功率燃料（汽油、天然气或石油气）发动机的汽车上，配置的液压助力转 向系统一般采用带压力开关的叶片式转向油栗，该转向油栗由发动机驱动。当车辆怠速原 地转向时，转向阻力最大，由转向油栗通过增加油液压力提供的转向助力也最大，转向油栗 消耗的功率大幅增加，需要消耗的发动机功率上升。由于怠速时发动机功率较低，增加的功 率有可能导致发动机负载过大而熄火。转向油栗增加压力开关，当转向油栗内部油压上升 超过限定值（一般设定为3MPa)时，压力开关启动并将信号传递给发动机ECU。同时对比发 动机转速和功率，发动机ECU控制电子节气门增加开度，提高发动机功率，避免负载过大导 致熄火。
[0005] 该压力开关技术的优点：在常温且转向油液粘度阻力正常时，该技术可以在转向 工况提高发动机功率，以避免发动机熄火。缺点：在低温且转向油液粘度阻力大时，当叶片 未从转子沟槽中甩出，转向油液压力小，转向工况和非转向工况均不能有效触发压力开关， 同时转向长时间无助力；当叶片从转子沟槽中甩出，受温度和管路长度影响造成的转向油 液摩擦阻力的不同，非转向工况触发压力开关存在不确定性，只在转向工况才可正常触发 压力开关，经提高转速逐渐恢复正常转向助力。因此压力开关控制技术不能有效克服车辆 低温启动长时间转向无助力或助力较小的问题。
[0006] 第二种是基于电流变化的变频控制技术：
[0007] 为更有效地节省能源，电动液压助力转向系统采用基于电流变化的变频控制技 术。根据检索，一篇申请号为201210366685. 2,发明名称为"采用变频策略的电动液压助力 转向系统及其控制方法"的中国专利申请，公开了一种采用变频策略的电动液压助力转向 系统及其控制方法，该控制方法为根据电机的励磁电流的大小变频控制电机，并改变其转 速。该控制方法能够有效地控制电机转速，并节省能源，控制简单。
[0008] 但是在低温且转向油液粘度阻力大时，当叶片未从转子沟槽中甩出，转向油液压 力小，此时不管是转向工况还是非转向工况均不能有效地变频，转向长时间无助力；当叶片 从转子沟槽中甩出，受温度和管路长度影响造成的转向油液摩擦阻力的不同，非转向工况 变频存在不确定性，只在转向工况可正常变频提高转速。由于未变频时转速较低或变频后 转速提高幅度较小，转向油液温升慢，车辆较长时间都会处于转向助力较小状态。因此上述 专利申请公开的控制方法也不能有效克服车辆低温启动长时间转向无助力或助力较小的 问题。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型的目的是提供一种电动液压助力转向系统，用以解决现有的转向控制 方法不能有效克服车辆低温启动长时间转向无助力或助力较小的问题。
[0010] 为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种电动液压助力转向系统，包括转向 油栗、转向电机和用于控制电机的控制器，转向电机带动转向油栗转动，所述助力转向系统 还包括用于检测所述转向油栗的输入液压油温度的温度传感器，所述控制器采样连接所述 温度传感器。
[0011] 所述助力转向系统还包括动力转动器和转向油罐，所述转向油罐连接所述转向油 栗的进油口，所述转向油栗的出油口连接所述动力转动器的进油口，所述动力转动器的出 油口连接所述转向油罐。
[0012] 所述动力转向器传动连接有用于控制转向的转动摇臂。
[0013] 所述控制器为转向控制器。
[0014] 首先检测转向油栗进油端的油温，由油温获取相应的比较信息，然后将该比较信 息与预先设定好的阈值进行比较，根据比较结果，给转向电机相应频率的控制信号。当检测 到的油温判定为低温时，给转向电机较高频率的控制信号，使转向电机以较高转速运转，这 样保证了车辆在低温下能够有效地进行转向，有效克服了车辆低温下启动长时间转向无助 力或助力较小的问题，提高了转向助力的响应能力，增强了车辆在高寒地区的适应性。同 时，提高了车辆的安全性，防止出现在低温下不能有效转向带来的安全事故的情况。
【附图说明】
[0015] 图1是电动液压助力转向系统实施例的结构示意图；
[0016] 图2是电动液压助力转向控制方法实施例1的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0018] 电动液压助力转向系统实施例
[0019] 如图1所示为本实用新型的电动液压助力转向系统的实施例，包括转向油栗4、温 度传感器3、转向电机2和转向控制器5。转向电机2与转向油栗4连接，带动转向油栗4 运转，转向控制器5通过温度传感器线束19采样连接温度传感器3,温度传感器3用于检 测输入转向油栗4的液压油温度，设置在距离转向油栗4的进油口约8d(d为转向吸油管内 径）处的转向吸油软管上，原因在于，距离转向油栗4的进油口太远的话检测结果与进油口 的油温有太大的误差，没有实用价值，距离转向油栗4的进油口太近的话，温度传感器3装 配不便，当然，作为其他的实施例，温度传感器3也可以设置在距离转向油栗4的进油口 8d 处左右相差不大的地方。转向控制器5通过低压控制线束20和高压控制线束21控制连接 转向电机2。
[0020] 上述电动液压助力转向系统的实施例在使用时，转向油罐7中的液压油经转向吸 油管6吸入转向油栗4中。转向油栗4利用容积压缩的方式将液压油栗出，经转向高压油 管1进入动力转向器11中。驾驶员在转动方向盘9时，对方向盘9施加转向力，并通过转向 管柱10将转向力传递给动力转向器11，转向力对动力转向器11的转阀进行控制，使动力转 向器11的高压油缸和低压油缸产生对应方向的压力差以提供助力，进而带动转向摇臂12 沿与方向盘9转动的对应方向旋转，转向摇臂12通过球销13拉动转向直拉杆14和转向节 臂16,通过转向节15、转向横拉杆17和转向梯形臂18协调左、右车轮的不同转角，实现合 理转向。动力转向器11的低压油缸中的液压油经转向回油管8流回转向油罐7,并进行冷 却、过滤，然后进入下一个助力循环。
[0021] 上述转向系统中所用的控制器是转向控制器，作为其他的实施例，也可以使用具 有转向控制功能的整车控制器。
[0022] 上述电动液压助力转向系统的实施例可采用如下两种电动液压助力转向控制方 法进行转向控制，这两种电动液压助力转向控制方法也即本实用新型的一种电动液压助力 转向控制方法的实施例1和2。
[0023] 电动液压助力转向控制方法的实施例1
[0024] 如图2所示，当车辆启动（钥匙ON档）后：
[0025] 步骤1 :温度传感器3检测到的温度信息传输给转向控制器5,由温度信息可以获 得相应的比较信息，该比较信息为电流值I，当然，在其他的实施例中，比较信息也可以直接 为温度值，由于本实施例中的比较信息为电流值I，因此转向控制器5内部预先设定有设定 阈值Ia，该设定阈值Ia为液压油温度T = -KTC时温度传感器3所发出的电信号对应的电 流值，其对应于液压油正常工作的下限低温温度值。转向控制器5将实际检测出的电流值 与设定阈值Ia进行比较：当I多Ia时，即液压油温度TS-KTC时，转向控制器5给转向电 机2以高频控制信号，在收到转向使能信号后不论车辆是否是转向工况，转向控制器5控制 转向电机2高转速运转，其中高转速为高频对应的转速，其转速值η多1200rpm ;当I < Ia 时，即液压油温度T > -KTC时，在收到转向使能信号后，转向控制器5进行下述步骤3的判 断；
[0026] 步骤2 :当通过步骤1由转向控制器5给转向电机2以高频控制信号之后，温度传 感器3处的液压油温度升高，其升高原因为：由于转向油栗高速运转并输出大排量液压油， 利用转向油栗4的液压作功、液压油与转向管路内壁的摩擦作功等形式能够将机械能一部 分转化为内能，液压油温度逐渐升高。此时温度传感器3继续将温度信息传输给转向控制 器，当T彡30°C时，温度传感器发出的电信号I < Ib(设定值I