專利名稱：車用電控液壓助力轉向系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種汽車機械液壓電子控制技術領域中的車輛用轉向系統，尤其涉及ー種集成在車輛內部的車用電控液壓助力轉向系統。
背景技術：
日益發展的汽車技術對車輛的轉向系統提出了越來越高的要求。對于商用車而言，大多數采用了循環球式液壓助力轉向器。為了保證足夠的轉向カ和較短的轉向時間，轉向油泵需要提供充足的壓カ和流量來推動轉向器內的活塞運動，完成車輛的轉向。在保證轉向輕便性的同時也會帶來ー些問題，在高速行駛時，這種轉向輕便性會給駕駛員帶來轉向發飄的感覺，増加了駕駛員的不適感。但如果為了保證高速時的轉向舒適性，又會犧牲轉向輕便性，對于傳統的轉向助力機構而言，轉向舒適性與輕便性已成為了不可同時滿足的取舍關系。
·[0003]如圖I所示為現有的一種汽車車用電控液壓助力轉向系統轉向油罐I中的液壓油通過轉向油泵2加壓后輸入至轉向器6，過程中ー電磁節流閥10可以調節旁通回路的開度，來調節進入轉向器6的高壓油流量，電磁節流閥10通過車身控制器11進行控制，車身控制器11的信號由車速傳感器9和助力特性選擇開關12信號輸入。上述結構的汽車車用電控液壓助力轉向系統，電磁節流閥10的輸出端直接與轉向油罐I的輸入端相連，屬于通過電磁節流閥10進行流量調節的開環系統，當車輛處于高速行駛時，尤其遇到突發情況需要急轉方向盤時，電磁節流閥10兩端的瞬時流速増加，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，在高速的時候電控功能開啟時，如果突發危險狀況轉向系統沉重從而使得事故風險加大，系統應沒有考慮到突發危險狀況時電控液壓流量的解除，不能保證電磁節流閥10全開以全流量向轉向器提供供給，使得轉向不夠輕便，也難保證駕車安全。
實用新型內容針對現有技術中的不足，本實用新型g在提供一種通過電磁節流閥進行流量調節的閉環車用電控液壓助力轉向系統，該系統可以使得汽車無論在低速和高速行駛時，電磁節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，同時還可消除汽車轉向盤的瞬間頓挫感，提高駕駛感受。在上述問題的基礎上，本實用新型還可解決高速行駛的汽車在出現緊急情況時，駕駛員急轉方向盤的情況下，可以提高轉向輕便型，保證駕駛的安全性。為了解決上述問題，本實用新型提供ー種車用電控液壓助力轉向系統，包括轉向油罐、轉向油泵、電磁節流閥、轉向器、車身控制器和車速傳感器；轉向油罐的輸出口經由轉向油泵與轉向器的輸入口連接，轉向器的輸出口與轉向油罐的輸入口連接，車身控制器通過車速傳感器的信號輸入控制電磁節流閥的開度，所述車用電控液壓助力轉向系統的特征在于還包括一壓カ旁通閥，該壓力旁通閥具有兩個輸入口和ー個輸出口 ；所述轉向油泵與轉向器之間設置所述電磁節流閥，轉向油泵的輸出口與電磁節流閥的輸入口連接，電磁節流閥的輸出口與轉向器的輸入口連接；轉向油泵的輸出口與壓カ旁通閥的一個輸入ロ連接，電磁節流閥的輸出口與壓カ旁通閥的另一個輸入ロ連接，壓カ旁通閥的輸出口與轉向油泵的輸入口連接。優選地，所述電磁節流閥與所述壓カ旁通閥之間設置ー節流閥。所述節流閥為常開式節流閥。優選地，所述車身控制器通過輸出PWM波控制電磁節流閥的開度。優選地，所述車身控制器的信號輸入端連接ー轉向盤轉角傳感器，當車輛處于高速行使吋，車身控制器通過轉向盤轉角傳感器輸入的方向盤轉速變化率，控制電磁節流閥的開合。 優選地，當所述方向盤轉速變化率為180° /秒至720° /秒時，所述車身控制器控制電磁節流閥完全開啟。優選地，所述電磁節流閥和壓カ旁通閥與轉向油罐臨近設置。該車用電控液壓助力轉向系統使用的算法保證了車輛在高速時，根據車速的改變，電磁節流閥的開度改變，使得電磁節流閥的瞬時流速増加，壓カ差増加，推動壓カ旁通閥打開，一部分高壓液壓油通過旁通回路流走，降低通過電磁節流閥的流速與流量，從而形成穩定的閉環控制。能夠提供足夠的駕駛輕便性，同時還可消除瞬間頓挫感，提高駕駛感受。在高速時，當駕駛員快速轉動轉向盤時，轉向盤轉角傳感器測到轉角信號，經過處理得到轉角變化梯度，當該值超過一定值時認為遇到緊急情況，此時不輸出PWM波，電磁節流閥全開，保證所有液壓油都流至轉向器，從而降低轉向力，保證緊急情況時的轉向輕便性，提高駕駛安全性。
圖I為現有技術中的車用電控液壓助力轉向系統示意圖；圖2為本實用新型的車用電控液壓助力轉向系統示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步地說明。如圖2所示，本實用新型的ー種車用電控液壓助力轉向系統，該系統采用的通信接ロ為CAN網絡協議接ロ。該系統包括轉向油罐I、轉向油泵2、電磁節流閥3、壓カ旁通閥
4、節流閥5、轉向器6、車身控制器(BCM) 7、轉向盤轉角傳感器8、車速傳感器9。轉向油罐I與轉向油泵2的輸入口相連，向轉向油泵2供油，另ー個接ロ與轉向器6相連，轉向器6的回油進入轉向油罐I。車身控制器7通過車速傳感器9的信號輸入控制電磁節流閥3的開度大小，所述轉向油泵2與轉向器6之間設置所述電磁節流閥3，轉向油泵2的輸出口與電磁節流閥3的輸入口連接，電磁節流閥3的輸出口與轉向器6的輸入口連接；轉向油泵2的輸出口和電磁節流閥3的輸出ロ分別與壓力旁通閥4的兩個輸入口連接，壓カ旁通閥4的輸出口與轉向油泵2的輸入口連接。電磁節流閥3控制流向轉向器6和壓カ旁通閥4的流量，壓カ旁通閥4的出口與轉向油泵2的進油ロ管路相連，與轉向油罐I 一起向轉向油泵2供油。電磁節流閥3的液壓管路輸出口與節流閥5和轉向器6的液壓管路相連，一方面通過節流閥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向器6提供高壓油流量。電磁節流閥3的電路與車身控制器7的PWM(Pulse WidthModulation，脈寬調制)波的輸出端ロ相連，由車身控制器7控制電磁節流閥3的開度大小，車身控制器7的輸入端ロ(I/O端ロ)分別與轉向盤轉角傳感器8和車速傳感器9相連，將轉向盤轉角傳感器8和車速傳感器9的輸入信號進行處理，輸出特定的PWM波。優選地，所述節流閥5為常開式節流閥。通過在電磁節流閥3與壓カ旁通閥5之間設置ー個節流閥，可以使得由電磁節流閥3流進壓カ旁通閥4中的液壓油流速更穩定，且流速可控。使得壓カ旁通閥4更容易獲得兩側的比較壓力。該車用電控液壓助力轉向系統中，電磁節流閥3是通過PWM波進行控制的，根據PWM波的占空比不同來控制輸入電磁節流閥的功率，實現電磁節流閥的開度不同。 該車用電控液壓助力轉向系統中，壓カ旁通閥4具有兩個輸入口和ー個輸出口，其內部設置有弾性原件(如彈簧)，是ー種通過閥兩側的壓力差，克服弾性元件(如彈簧)的弾性力，從而達到一定閥門開度的裝置。該集成式電控液壓助力轉向系統中，車身控制器7集成了液壓助力的電控模塊，經過算法運算，輸出特定的PWM波。車身控制器與電磁節流閥連接，通過輸出的PWM波對電磁節流閥進行控制。電磁節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，使得該系統運行時能夠起到節能的作用。在系統工作時I、車輛低速行駛時，車速傳感器9將車速信號傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計算判斷出此時的車輛行駛狀態，通過PWM波控制電磁節流閥3將管路全開，此時電磁節流閥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，內部的弾性元件將旁通閥關閉，所有液壓油流向轉向器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，保證轉向輕便性。2、車輛高速穩定行駛時，車速傳感器9將車速信號傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計算判斷出此時車輛在高速狀態下行駛，同時開始判斷轉向盤轉角傳感器8的輸入信號，判斷駕駛員是否有急打方向盤的操作。在高速穩定行駛時(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，以便控制電磁節流閥3閥體的開度，從而合理的控制電磁節流閥3的流量，由于流量和流速的變化，使得電磁節流閥3兩端的壓カ不同，產生壓力差，該壓カ差作為壓カ旁通閥4的輸入，當壓カ差達到一定值的時候，克服壓カ控制旁通閥4內的弾性元件(如彈簧)的弾性力，使得旁通閥有ー個可控的合理的開度，一部分高壓液壓油從旁通回路流走，從而減小了電磁節流閥3的流量和壓カ差，整個回路完成了機械閉環控制，這使得整個動態調節過程平緩、穩定、可靠。在電磁節流閥3的流量和壓カ減小的過程中，轉向器6的輸入壓力和流量減小，駕駛員便感受到轉向カ的增大，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將車速信號傳遞給車身控制器7，車身控制器7通過計算判斷出此時車輛在高速狀態下行駛。車輛高速緊急情況急打方向時，例如檢測到方向盤轉速變化率為180° /秒至720° /秒吋，車身控制器7接收轉向盤轉角傳感器8的輸入信號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，保證轉向輕便性。權利要求1.ー種車用電控液壓助力轉向系統，包括轉向油罐(I)、轉向油泵(2)、電磁節流閥(3)、轉向器(6)、車身控制器(7)和車速傳感器(9);轉向油罐⑴的輸出口經由轉向油泵(2)與轉向器(6)的輸入口連接，轉向器(6)的輸出口與轉向油罐⑴的輸入口連接，車身控制器(7)通過車速傳感器(9)的信號輸入控制電磁節流閥(3)的開度，所述車用電控液壓助力轉向系統的特征在于還包括一壓カ旁通閥(4)，該壓カ旁通閥(4)具有兩個輸入口和ー個輸出口 ；所述轉向油泵(2)與轉向器(6)之間設置所述電磁節流閥(3)，轉向油泵(2)的輸出口與電磁節流閥(3)的輸入口連接，電磁節流閥⑶的輸出口與轉向器(6)的輸入口連接；轉向油泵⑵的輸出口與壓カ旁通閥⑷的ー個輸入口連接，電磁節流閥(3)的輸出口與壓カ旁通閥(4)的另ー個輸入口連接，壓カ旁通閥(4)的輸出口與轉向油泵(2)的輸入口連接。
2.根據權利要求I所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在于所述電磁節流閥(3)與所述壓カ旁通閥(4)之間設置一節流閥(5)。
3.根據權利要求2所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在干所述節流閥(5)為常開式節流閥。
4.根據權利要求I所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在于所述車身控制器(7)通過輸出PWM波控制電磁節流閥(3)的開度。
5.根據權利要求I所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在于所述車身控制器(7)的信號輸入端連接ー轉向盤轉角傳感器(8)，當車輛處于高速行使吋，車身控制器(7)通過轉向盤轉角傳感器(8)輸入的方向盤轉速變化率，控制電磁節流閥(3)的開合。
6.根據權利要求5所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在于當所述方向盤轉速變化率為180° /秒至720° /秒時，所述車身控制器(7)控制電磁節流閥(3)完全開啟。
7.根據權利要求I所述的車用電控液壓助力轉向系統，其特征在于所述電磁節流閥(3)和壓カ旁通閥⑷與轉向油罐⑴臨近設置。
專利摘要本實用新型涉及一種車用電控液壓助力轉向系統。該系統包括轉向油罐、轉向油泵、電磁節流閥、轉向器、車身控制器和車速傳感器；轉向油罐的輸出口經由轉向油泵與轉向器的輸入口連接，轉向器的輸出口與轉向油罐的輸入口連接，車身控制器通過車速傳感器的信號輸入控制電磁節流閥的開度。還包括一壓力旁通閥，該壓力旁通閥具有兩個輸入口和一個輸出口；所述轉向油泵與轉向器之間設置所述電磁節流閥，轉向油泵的輸出口與電磁節流閥的輸入口連接，電磁節流閥的輸出口與轉向器的輸入口連接；轉向油泵的輸出口與壓力旁通閥的一個輸入口連接，電磁節流閥的輸出口與壓力旁通閥的另一個輸入口連接，壓力旁通閥的輸出口與轉向油泵的輸入口連接。
文檔編號B62D5/04GK202449057SQ20122005684
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者晁鵬翔, 李銳, 馬生平 申請人:陜西重型汽車有限公司