智能液压助力转向系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于车辆的转向系统，更具体地，设及一种智能液压助力转向系 统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前新能源电动汽车的转向系统一般采用转阀式动力转向器总成和电动累，转阀 式动力转向器总成包括机械转向器、转向动力缸和转阀，转向动力缸内通过活塞分成两个 工作腔，汽车转向时，方向盘转动带动转阀旋转，通过转阀的转动控制流入两个工作腔的油 液量，从而造成两个工作腔具有液压差，活塞受液压力作用产生运动带动机械转向器工作， 从而实现汽车的转向助力。
[0003] 采用运种转向系统的电动汽车在方向盘打死时，电动累仍在工作，此时转向器总 成中的转阀处于关闭状态，油液无法进入转向器总成，电动累的内压力瞬间增加，电动累内 的油液的溫度快速上升，油液的粘度变大，容易导致电动累发生堵转，电动累内的高溫油液 失去了良好的润滑性能，会造成电动累内的叶片与定子内曲面变成干摩擦，从而加快定子 内曲面的磨损，另外在高溫作用下，油液易析出碳化物等固体，运样会进一步的加快定子的 磨损，而且由于转子与配油盘的间隙很小，在油液失去润滑性能之后，也很容易造成配油盘 与转子端面烧伤而使电动累失效，此外，高溫环境还加快了电动累上密封元件的老化速度， 加快密封件的失效造成电动累漏油。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种智能液压助力转向系统，解决现有的转 向系统中的电动累中油液溫度很高的技术问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] 智能液压助力转向系统，包括转向器总成、储油罐、电动累、转向控制器W及用于 检测汽车方向盘转动角度的角度传感器，所述电动累具有进油口和出油口，所述转向器总 成具有入油口和回油口，所述电动累的进油口通过进油管与储油罐连通，所述电动累的出 油口通过出油管与转向器总成的入油口连通，所述转向器总成的回油口通过回油管与储油 罐连通，所述转向控制器通过CAN总线接收角度传感器的角度信号，所述转向控制器通过 UVW立相线与电动累电性连接，转向控制器根据角度信号闭环控制电动累的转速。
[0007] 优选的，所述电动累的出油口设有比例电磁阀，比例电磁阀包括阀体、比例电磁铁 W及设在阀体中的推杆和导套，推杆滑动设置于导套中，所述比例电磁铁包括线圈和衔铁， 该衔铁与推杆的一端相连，所述推杆的另一端连接有推块，该推块将阀体的内腔分隔为第 一内腔和第二内腔，所述阀体具有入油口和出油口，该阀体的入油口第一腔体连通，阀体的 出油口与第二内腔连通，阀体的外壁中设有导孔，第一内腔和第二内腔通过导孔相连通，导 孔与第二腔体连通的开口为节流口，第一内腔中设有弹黃，该弹黃的一端与阀体的内壁相 连，推杆沿轴向驱动推块做往复运动W推块与节流口之间的间隙大小，推块与节流口之间 的间隙变小的过程中，弹黃被推块压缩，比例电磁铁的线圈通过转向控制器接入直流电，转 向控制器根据角度信号W及速度信号闭环控制线圈的电流大小。
[0008] 优选的，所述推杆包括依次相连的第一杆体、第二杆体和第=杆体，所述第一杆体 的头端连接衔铁，所述第=杆体的头端连接推块，所述第一内腔中设有具有内腔的挡块，该 挡块的内腔与导孔连通，该挡块上设有连通第一内腔和挡块的内腔的通孔，所述第二杆体 与通孔滑动配合，所述第一杆体和第=杆体的外径大于通孔的孔径。
[0009] 优选的，所述电动累中设有配油盘，所述配油盘的入油口连通电动累的出油口，该 配油盘的出油口连通第一内腔。
[0010] 优选的，所述电动累具有溢流口，所述电动累的溢流口上设有溢流阀，所述溢流阀 通过溢流管与储油罐连通。
[0011] 优选的，所述回油管上设有安全阀。
[0012] 优选的，所述转向系统还包括检测汽车速度的车速传感器，所述转向控制器通过 CAN总线接收车速传感器的车速信号，转向控制器根据角度信号W及速度信号闭环控制线 圈的电流大小。
[0013] 本发明还提供了一种智能液压助力转向系统的控制方法，所述角度传感器检测的 角度信号数值为〇,方向盘的最大转动角度为A，所述电动累的转速数值为n，所述转向控制 器对转速数值n的控制公式为：
[0016] 所述车速传感器检测的车速信号数值为S，所述线圈的电流数值为I，所述弹黃的 弹性系数为k，所述永磁铁的磁感应强度为B，所述线圈的长度为L，所述转向控制器对电流 数值I的控制公式为：
[0017] 本发明的有益效果为：
[0018] 1、转向控制器根据角度信号闭环控制电动累的转速，在电动汽车在方向盘打死 时，通过降低电动累的转速，降低电动累中油液的压力，使油液溫度得到降低，减轻电动累 中的元器件的磨损，降低电动累中的元器件的老化速度；
[0019] 2、转向控制器通过控制公式控制变频器输出的频率数值和线圈的电流数值，实 现电机转速和比例电磁阀流量的精准控制，在满足助力要求的前提下，使能耗和电动累油 液溫度显著下降。
[0020] 本发明的具体技术效果将在【具体实施方式】中予W进一步说明。
【附图说明】
[0021 ] W下结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步描述：
[0022] 图1是本发明智能液压助力转向系统的原理图；
[0023] 图2是本发明智能液压助力转向系统的结构示意图；
[0024] 图3是本发明智能液压助力转向系统中比例电磁阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0026] 如图1和图2所示，智能液压助力转向系统，包括转向器总成15、储油罐20、电动累 13、转向控制器25 W及用于检测汽车方向盘转动角度的角度传感26,电动累13具有进油口 和出油口，转向器总成15具有入油口和回油口，电动累13的进油口通过进油管19与储油罐 20连通，电动累13的出油口通过出油管16与转向器总成15的入油口连通，转向器总成15的 回油口通过回油管17与储油罐20连通，电动累13中的叶片通过正转和反转完成吸油和压油 的过程，转向控制器25通过CAN总线接收角度传感器16的角度信号，转向控制器25通过UVW =相线与电动累13电性连接，转向控制器25根据角度信号闭环控制电动累13的转速，转向 控制器25的闭环控制是指通过采集电动累13的转速作为反馈信号，转向控制器25根据反馈 信号控制电动累13的转速达到所需要的转速。
[0027] 为了增加系统的可靠性，电动累13具有溢流口 23，电动累13的溢流口 23上设有溢 流阀24,溢流阀24通过溢流管与储油罐20连通，在电动累13油压大于峰值油压的情况下， 溢流阀24打开，电动累13中的油液通过溢流阀24流入储油罐20，从而卸掉电动累13的油压， 回油管17上设有安全阀，能够保证新能源汽车电动累失去控制的状态下，若电动累13通过 溢流阀24卸压后油压仍处于高位，安全阀打开将油压卸掉，进一步保障系统的安全。
[002引如图3所示，电动累13的出油口设有比例电磁阀，比例电磁阀包括阀体1、比例电磁 铁4W及设在阀体1中的推杆2和导套3,推杆2滑动设置于导套3中，比例电磁铁4包括线圈和 衔铁，衔铁与推杆2的一端相连，推杆2的另一端连接有推块5,该推块5将阀体1的内腔分隔 为第一内腔11和第二内腔12,推块5的外壁与阀体1的内壁之间设有密封圈，从而将第一内 腔11和第二内腔12密封隔绝，阀体1具有入油口和出油口，阀体1的入油口 11第一腔体连通， 阀体1的出油口与第二内腔12连通，阀体的外壁中设有导孔7，第一内腔11和第二内腔12通 过导孔7相连通，导孔7与第二腔体12连通的开口为节流口 71，第一内腔11中设有弹黃8,该 弹黃8的一端与阀体的内壁相连，推杆2沿轴向驱动推块5做往复运动W推块5与节流口 71之 间的间隙大小，推块5与节流口 71之间的间隙变小的过程中，弹黃8被推块5压缩，比例电磁 铁4的线圈通过转向控制器25接入直流电，转向控制器25根据角度信号W及速度信号闭环 控制线圈的电流大小。
[0029] 推杆包括依次相连的第一杆体21、第二杆体22和第=杆体23,第一杆体21的头端 连接衔铁，第=杆体23的头端连接推块5,第一内腔11中设有具有内腔61的挡块6,该挡块6 的内腔61与导孔7连通，该挡块6上设有连通第一内腔11和挡块6的内腔61的通孔62,第二杆 体22与通孔62滑动配合，第一杆体21和第=杆体23的外径大于通孔62的孔径，通过第一杆 体21和第=杆体23限制推杆2往复运动的最大位移量。
[0030] 电动累13中设有配油盘9,配油盘9的入油口连通电动累13的出油口，配油盘9的出 油口连通第一内腔11，配油盘9起高低油路分配作用，使电动累9的中高压油作用时输出扭 矩，低压油作用时把高压油排出。
[0031] 如图1至图3,转向系统还包括检测汽车速度的车速传感器27,转向控制器25通过 CAN总线接收车速传感器27的车速信号，转向控制器25中集成有单片机，单片机采用霍尔传 感器检测电动累13的转速，转向控制器25的