[go: up one dir, main page]

CN103552598B - 智能电控液压助力转向系统 - Google Patents

智能电控液压助力转向系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103552598B
CN103552598B CN201310530272.8A CN201310530272A CN103552598B CN 103552598 B CN103552598 B CN 103552598B CN 201310530272 A CN201310530272 A CN 201310530272A CN 103552598 B CN103552598 B CN 103552598B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
power
oil
steerig pump
stepping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310530272.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103552598A (zh
Inventor
许国仁
钱朝昆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Leguan Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
HEFEI ZHENGWEI HYDRAULIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEFEI ZHENGWEI HYDRAULIC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HEFEI ZHENGWEI HYDRAULIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310530272.8A priority Critical patent/CN103552598B/zh
Publication of CN103552598A publication Critical patent/CN103552598A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103552598B publication Critical patent/CN103552598B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能电控液压助力转向系统，驱动电机与转向油泵相连接，液压油箱的出油口与转向油泵的进油口相连接；智能控制系统接入车辆检测传感器的检测信号，智能控制系统还与驱动电机和步进电机相连接，由步进电机控制步进节流阀；转向油泵的出油口与步进节流阀和控制主阀相连接；步进节流阀的出油口与液压油箱的回油口相连接，控制转向油泵为控制主阀提供的输油量；控制主阀与转向助力缸相连接，转向油泵输入给控制主阀的液压油进入转向助力缸。本发明的智能电控液压助力转向系统，具有可满足不同车速下获得不同的转向要求、使驾驶员在汽车低速行驶时获得较大助力、提高驾驶的舒适性和安全性等优点。

Description

智能电控液压助力转向系统
技术领域
本发明涉及一种智能电控液压助力转向系统，尤其是一种用于汽车转向控制的智能电控液压助力转向系统。
背景技术
目前，汽车转向系统普遍采用传统的电控液压助力转向系统，其结构形式如图4所示。这种传统的电控液压助力转向系统包括：驱动电机1、电磁离合器13、转向油泵2、控制器14、液压油箱5、电磁阀15、控制主阀7和转向助力缸8；液压油箱的出油口与所述转向油泵的进油口相连接，所述驱动电机和电磁离合器相连接，所述电磁离合器与所述转向油泵和所述控制器相连接；所述转向油泵的出油口与所述电磁阀和所述控制主阀相连接并为这两个阀门提供液压油；所述控制器与所述电磁阀相连接，用于控制电磁阀的开关，以实现回油；所述转向油泵为所述控制主阀提供液压油，然后液压油通过控制主阀进入转向助力缸，由转向助力缸在液压油的控制下实现汽车的转向助力控制。
传统的电控液压助力转向系统设置了电磁阀和控制器。该电控液压助力转向系统的电磁阀由于电磁特性的限制，环境温度不能超过80℃，而汽车发动机室的环境温度往往超过80℃，这就造成了传统的电控液压助力转向系统在实际使用过程中存在有故障率高、可靠性差等缺陷。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种智能电控液压助力转向系统，以满足不同车速下获得不同的转向要求、使驾驶员在汽车低速行驶时获得较大助力。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
智能电控液压助力转向系统，其结构特点是，包括驱动电机、转向油泵、智能控制系统、步进电机、液压油箱、步进节流阀、控制主阀和转向助力缸；所述驱动电机与所述转向油泵相连接，所述液压油箱的出油口与所述转向油泵的进油口相连接；所述智能控制系统接入车辆检测传感器的检测信号，所述智能控制系统还与所述驱动电机和所述步进电机相连接，由步进电机控制步进节流阀；所述转向油泵的出油口与所述步进节流阀和所述控制主阀相连接并为所述步进节流阀和所述控制主阀提供液压油；所述步进节流阀的出油口与所述液压油箱的回油口相连接，以通过回油量的控制来控制转向油泵为控制主阀提供的输油量；所述控制主阀与所述转向助力缸相连接，转向油泵输入给所述控制主阀的液压油进入所述转向助力缸，为汽车提供转向助力。
本发明的智能电控液压助力转向系统的结构特点也在于：
所述智能控制系统包括微处理器、驱动电机控制电路和步进电机控制电路，所述微处理器与车辆检测传感器相连接；所述车辆检测传感器包括车速传感器、扭矩传感器、汽车轴重传感器和驱动电机电流传感器。
所述智能控制系统采用模糊控制系统。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明的智能电控液压助力转向系统，针对不同车速给出不同的助力特性,既满足了低速工况下的大助力需求，又保证了高速工况下的路感，是当前液压助力转向系统的发展趋势。传统的电控液压助力转向系统都采用电磁阀来调节系统的油压和流量，而本发明采用新型的步进节流阀来调节系统提供给转向助力缸的油压和流量。与电磁阀相比，步进阀有如下特点:提高了滑阀的位置精度；以固定车速行驶时，执行机构不消耗电力；行驶过程中，向执行机构供给的电流被中断时，转向力不会因为滑阀位置的变动而发生快速变化，即系统出故障的情况下稳定性好。
智能电控液压助力转向系统是汽车的重要组成部分，是为保证汽车在最适宜的状态下调节驱动电机和步进节流阀，从而达到汽车液压助力转向系统工作在最低能耗上，这对驾驶舒适性和安全性都有较大的影响。
本发明的智能电控液压助力转向系统，具有可满足不同车速下获得不同的转向要求、使驾驶员在汽车低速行驶时获得较大助力、提高驾驶的舒适性和安全性等优点。
附图说明
图1为本发明的智能电控液压助力转向系统的结构框图。
图2为本发明的智能电控液压助力转向系统的智能控制系统的结构框图。
图3为本发明的智能电控液压助力转向系统的智能控制系统采用模糊控制系统时的控制原理图。
图4为现有技术的电控液压助力转向系统的结构框图。
图1～图4中标号为；1驱动电机，2转向油泵，3智能控制系统，31微处理器，32驱动电机控制电路，33步进电机控制电路，4步进电机，5液压油箱，6步进节流阀，7控制主阀，8转向助力缸，9车速传感器，10扭矩传感器，11汽车轴重传感器，12驱动电机电流传感器，13电磁离合器，14控制器，15电磁阀。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见附图1～附图4，智能电控液压助力转向系统，其包括驱动电机1、转向油泵2、智能控制系统3、步进电机4、液压油箱5、步进节流阀6、控制主阀7和转向助力缸8；所述驱动电机1与所述转向油泵2相连接，所述液压油箱5的出油口与所述转向油泵2的进油口相连接；所述智能控制系统3接入车辆检测传感器的检测信号，所述智能控制系统3还与所述驱动电机1和所述步进电机4相连接，由步进电机4控制步进节流阀6；所述转向油泵2的出油口与所述步进节流阀6和所述控制主阀7相连接并为所述步进节流阀6和所述控制主阀7提供液压油；所述步进节流阀6的出油口与所述液压油箱5的回油口相连接，以通过回油量的控制来控制转向油泵2为控制主阀7提供的输油量；所述控制主阀7与所述转向助力缸8相连接，转向油泵2输入给所述控制主阀7的液压油进入所述转向助力缸8，为汽车提供转向助力。
所述智能控制系统包括微处理器31、驱动电机控制电路32和步进电机控制电路33，所述微处理器31与车辆检测传感器相连接；所述车辆检测传感器包括车速传感器9、扭矩传感器10、汽车轴重传感器11和驱动电机电流传感器12。
所述智能控制系统3采用模糊控制系统。
车速传感器9、扭矩传感器10、汽车轴重传感器11和驱动电机电流传感器12将测得的汽车的运行参数发送给微处理器31，由微处理器根据运行参数产生相应的控制信号，从而控制转向油泵为控制主阀和转向助力缸提供的输油量，进而实现助力特性的调节和供给。
本发明的智能电控液压助力转向系统，针对不同车速给出不同的助力特性，既满足了低速工况下的大助力需求，又保证了高速工况下的路感，是当前电控液压助力转向系统的发展趋势。现行的电控液压助力转向系统都采用电磁阀来调节系统的油压和流量，而本发明的电控液压助力转向系统推出了一种采用步进电机控制的节流阀的阀特性式的系统。与电磁阀相比，步进节流阀有如下特点：提高了滑阀的位置精度；以固定车速行驶时，执行机构不消耗电力；行驶过程中，向执行机构供给的电流被中断时，转向力不会因为滑阀位置的变动而发生快速变化，即系统出故障的情况下稳定性好。传统电控液压助力转向系统的电磁阀由于电磁特性的限制，环境温度不能超过80℃，而汽车发动机室的环境温度往往超过80℃，这就造成了实际使用中故障率高、可靠性差等缺陷。而步进节流阀能够在120℃以下的环境温度中正常工作。由步进电机转动停留的位置，定义步进阀各阀口的导通状态。本发明的智能电控液压助力转向系统，具有结构简单、性能稳定、抗干扰能力强、环境温度达到120℃，能满足车辆要求，并可轻易实现闭环控制，取代电液伺服阀控制器可靠性差、成本高等缺陷。
本发明对其控制器采用了智能化控制系统，是以车速、扭距传感器为被控制量，以传感器所获得的车速、扭距状态为检测信号，以驱动电机和步进阀为被控器件。本发明改变传统电控液压助力转向系统的工作模式，通过驱动电机和步进阀自动调整和控制液压系统的压力、流量，确保方向盘在最佳的状态下工作，能满足不同车速下获得不同的转向要求，并解决了汽车液压助力转向装置将不受汽车发动机布局的限制，可彻底改变大型客车后置式发动机转向系统布置难题。
如图2为智能控制系统的框图。微处理器采用采用TI公司的运动控制专用芯片TMS320LF2407为核心控制CPU。
LF2407型DSP芯片是一款高性能16位定点DSP，该系列DSP控制器将实时信号处理能力和控制器外设功能集于一身，特别适合于工业控制应用。其芯片供电电压为3.3V，降低了控制器的功耗。高达40M1PS的执行速度(工作最高频率为40MEz)，片内有32K字的Flash程序存贮器，544字的DARAM和2K字的SARAM，可以外扩存贮器总共有：194K字空间，片内集成了看门狗(WDT)；提供多达16路模拟输入的10位A/D，最小转换时间为375ns；高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚。具有低成本、低功耗、高速运算能力和高性能处理能力的优点；同时有专用于电机控制的两个事件管理模块EVA与EVB模块，非常适合于电机控制除此这外，LF2407还带有CAN总线模块，适合于汽车对数据传送的要求。因此，该DSP芯片可以满足作为此系统主控芯片的要求。
如图2，检测部分由车速传感器、扭矩传感器、重量传感器构成。控制部分包括：1)LF2407及外围电路；2)两个变频控制电路：驱动电机的变频电路及步进节流阀的变频电路，两个电路均由驱动电路及主电路组成，主电路均采用IGBT。在实际应用中，以LF2407的事件管理器EVA用以控制驱动电机的调速、以事件管理器EVB用以控制步进阀。以车速、转向盘转矩为被控制量，以传感器所获得的车速、汽车轴重、转向盘转矩状态为检测信号，以驱动电机和步进阀为被控器件。
智能控制系统可采用模糊控制系统。模糊控制系统由模糊化、模糊推理、去模糊化三部分组成。采用模糊控制系统时，汽车液压助力转向系统模糊控制方式如图3所示。模糊控制系统的输入有四个：转向盘转矩信号、汽车车速信号、汽车轴重信号、电机电流信号。
本发明的种智能电控液压助力转向系统，可解决大中型汽车转向轻便性和灵敏性的矛盾，使驾驶员在汽车低速行驶时获得较大助力，高速行驶时获得较强的路感。本系统可根据车速传感器提供的信号，经处理后输出PWM的占空比来控制步进阀，以达到控制反力室压力的目的。另外，在电机与动力转向泵之间取消了电磁离合器，由电机控制电路根据转向盘转矩信号控制其驱动电机的变频电路(LF2407的事件管理器EVA用以控制驱动电机的调速)，使动力转向泵在不需要助力时停止工作，降低了能量消耗。试验表明该系统能满足不同车速下获得不同的转向要求，解决了我国汽车转向系统制造业的难点。

Claims (1)

1.智能电控液压助力转向系统，其特征是，包括驱动电机(1)、转向油泵(2)、智能控制系统(3)、步进电机(4)、液压油箱(5)、步进节流阀(6)、控制主阀(7)和转向助力缸(8)；所述驱动电机(1)与所述转向油泵(2)相连接，所述液压油箱(5)的出油口与所述转向油泵(2)的进油口相连接；所述智能控制系统(3)接入车辆检测传感器的检测信号，所述智能控制系统(3)还与所述驱动电机(1)和所述步进电机(4)相连接，由步进电机(4)控制步进节流阀(6)；所述转向油泵(2)的出油口与所述步进节流阀(6)和所述控制主阀(7)相连接并为所述步进节流阀(6)和所述控制主阀(7)提供液压油；所述步进节流阀(6)的出油口与所述液压油箱(5)的回油口相连接，以通过回油量的控制来控制转向油泵(2)为控制主阀(7)提供的输油量；所述控制主阀(7)与所述转向助力缸(8)相连接，转向油泵(2)输入给所述控制主阀(7)的液压油进入所述转向助力缸(8)，为汽车提供转向助力；
所述智能控制系统(3)包括微处理器(31)、驱动电机控制电路(32)和步进电机控制电路(33)，所述微处理器(31)与车辆检测传感器相连接；所述车辆检测传感器包括车速传感器(9)、扭矩传感器(10)、汽车轴重传感器(11)和驱动电机电流传感器(12)；
所述智能控制系统(3)采用模糊控制系统；
模糊控制系统的输入有四个：转向盘转矩信号、汽车车速信号、汽车轴重信号、电机电流信号；
车速传感器(9)、扭矩传感器(10)、汽车轴重传感器(11)和驱动电机电流传感器(12)将测得的汽车的运行参数发送给微处理器(31)，由微处理器根据运行参数产生相应的控制信号，从而控制转向油泵为控制主阀和转向助力缸提供的输油量，进而实现助力特性的调节和供给。
CN201310530272.8A 2013-10-31 2013-10-31 智能电控液压助力转向系统 Active CN103552598B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310530272.8A CN103552598B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 智能电控液压助力转向系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310530272.8A CN103552598B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 智能电控液压助力转向系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103552598A CN103552598A (zh) 2014-02-05
CN103552598B true CN103552598B (zh) 2016-02-10

Family

ID=50007027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310530272.8A Active CN103552598B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 智能电控液压助力转向系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103552598B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104890722B (zh) * 2015-05-15 2017-11-14 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动液压助力转向控制方法及其实施该方法的系统
CN105151117B (zh) * 2015-08-28 2017-08-04 南京航空航天大学 一种电控液压助力转向系统及基于该系统的多目标优化方法
CN106882264B (zh) * 2017-03-30 2023-05-02 福建船政交通职业学院 一种电控变流量转向助力系统
CN108106866B (zh) * 2018-02-12 2023-11-21 北京汽车研究总院有限公司 一种车辆转向试验装置及方法
CN110682961B (zh) * 2018-07-04 2021-05-14 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动液压助力转向系统及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201380A (en) * 1991-07-10 1993-04-13 Trw Inc. Phased redundant sensor steering control
DE4446123C2 (de) * 1994-12-22 2003-05-22 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur Einwirkung auf die an der Lenkung eines Kraftfahrzeuges wirksamen Störkräfte
CN2864186Y (zh) * 2005-12-27 2007-01-31 辽宁工程技术大学 电液数字调速阀
CN200957831Y (zh) * 2006-10-19 2007-10-10 安徽江淮汽车股份有限公司 一种阀特性电子控制液压转向系统
CN102923185A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 江苏大学 电控液压助力转向系统控制器及其控制方法
CN203612045U (zh) * 2013-10-31 2014-05-28 合肥正威液压科技有限公司 智能电控液压助力转向系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201380A (en) * 1991-07-10 1993-04-13 Trw Inc. Phased redundant sensor steering control
DE4446123C2 (de) * 1994-12-22 2003-05-22 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur Einwirkung auf die an der Lenkung eines Kraftfahrzeuges wirksamen Störkräfte
CN2864186Y (zh) * 2005-12-27 2007-01-31 辽宁工程技术大学 电液数字调速阀
CN200957831Y (zh) * 2006-10-19 2007-10-10 安徽江淮汽车股份有限公司 一种阀特性电子控制液压转向系统
CN102923185A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 江苏大学 电控液压助力转向系统控制器及其控制方法
CN203612045U (zh) * 2013-10-31 2014-05-28 合肥正威液压科技有限公司 智能电控液压助力转向系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103552598A (zh) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103552598B (zh) 智能电控液压助力转向系统
CN102372022B (zh) 多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆
CN104276156B (zh) 车辆用制动系统
CN205087004U (zh) 一种智能车辆自动驾驶控制系统
CN113895511B (zh) 一种电液集成式转向系统及其多参数耦合优化方法
CN105253192A (zh) 一种汽车电动液压助力转向系统的控制方法
Chang-Sheng et al. Design of the auto electric power steering system controller
CN206719320U (zh) 一种商用车蓄能电动液压混合式助力转向系统
CN104608819A (zh) 用于多轴车辆的多轴转向系统和多轴车辆
Wang et al. A novel high-efficiency wheel loader power steering system with fault-tolerant capability
CN107310623A (zh) 一种并联结构的双电机电动助力转向系统及助力转向方法
CN203612045U (zh) 智能电控液压助力转向系统
CN203094173U (zh) 纯电动公交客车电动液压助力转向系统
CN115923749A (zh) 一种新型全解耦电子液压制动系统及车辆
CN206589955U (zh) 一种电磁控制液压助力式转向系统
CN111038465B (zh) 车用一体化线控制动系统与控制方法
CN106741132A (zh) 一种多模式主动转向系统的控制器及其控制方法
CN106926898A (zh) 一种线控液压转向系统
CN209505838U (zh) 一种新型电子助力转向装置、控制装置及轻型卡车
CN103707924B (zh) 智能液压助力转向系统的电控装置
CN203854717U (zh) 一种电动助力转向系统
CN102616275A (zh) 一种混合动力大客车用液压助力转向系统
CN204161448U (zh) 一种循环球式磁流体电控液压助力转向装置
CN201086737Y (zh) 汽车转向伺服控制系统
CN107662640A (zh) 电控液压助力转向系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160729

Address after: 230031 Anhui high tech Zone, Mount Huangshan Road, No. 626 high tech group building, room 525, No.

Patentee after: ANHUI NAWEIGUANG MECHANICAL AND ELECTRICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Address before: 230031 No. 17, phreatic East Road, hi tech Zone, Anhui, Hefei

Patentee before: HEFEI ZHENGWEI HYDRAULIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 230031 Anhui high tech Zone, Mount Huangshan Road, No. 626 high tech group building, room 525, No.

Patentee after: ANHUI LEGUAN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Address before: 230031 Anhui high tech Zone, Mount Huangshan Road, No. 626 high tech group building, room 525, No.

Patentee before: ANHUI NAWEIGUANG MECHANICAL AND ELECTRICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Intelligent electric hydraulic power steering system

Effective date of registration: 20210407

Granted publication date: 20160210

Pledgee: Anhui Zhongying Shengda Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LEGUAN INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021340000004

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220401

Granted publication date: 20160210

Pledgee: Anhui Zhongying Shengda Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LEGUAN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2021340000004

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Intelligent electronic control hydraulic power steering system

Effective date of registration: 20220424

Granted publication date: 20160210

Pledgee: Anhui Zhongying Shengda Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LEGUAN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022340000004

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20230508

Granted publication date: 20160210

Pledgee: Anhui Zhongying Shengda Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LEGUAN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022340000004