一种电动和电控二合一液压助力转向系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电动和电控二合一液压助力转向系统，包括转向控制单元、液压助力管路和设置在液压助力管路上的转向油泵，所述液压助力管路上还设置有电磁阀，转向电机驱动所述转向油泵，所述转向控制单元与所述电磁阀、转向电机相连。正常情况下，系统工作在电控模式下，若电控模式失效，则转为电动模式。本实用新型专利技术有效解决现有电控液压助力转向系统在电控装置失效时转为普通液压助力转向系统的情况下，增加了快速转向时的疲劳程度，转向舒适度降低的问题，同时也解决了电动液压助力转向系统不能经常工作在效率高所对应的转速范围内的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电动和电控二合一液压助力转向系统
本技术属于汽车转向
，具体涉及一种电动和电控二合一液压助力转向系统。
技术介绍
液压助力转向系统利用发动机驱动转向油泵提供动力来源，将发动机旋转的机械能转化为转向油液的液压能，通过动力转向器提供转向助力，降低汽车驾驶员施加在转向盘上的转向力。电控液压助力转向系统根据控制方式不同，可分为反力控制式、流量控制式和阀增益控制式三种类型。对于反力控制式电控液压助力转向系统，在现有液压助力转向系统的基础上，通过增设转向助力电子控制装置和车速传感器构成电控液压助力转向系统。如图1所示，反力控制式电控液压助力转向系统主要由转向盘1、转向管柱2、整体式动力转向器3(包含转向控制阀4、机械转向器5、动力油缸6、油压反力室7、反力柱塞8)、转向油罐9、转向油泵10、转向油管11、分流阀12及固定节流小孔13、电磁阀14、转向控制单元ECU15、车速传感器16等组成，主要结构特点是在转向控制转阀阀芯的前端加装了两对反力柱塞。在液压助力转向系统的基础上，在转向控制阀阀芯前端加装反力柱塞后，两组对称布置的反力柱塞外端受到由电磁阀调节的液压力作用，而内端压顶在阀芯前端的“一”字形翼板上，其压力可对阀芯形成力矩。转动转向盘时，需克服扭力弹簧的扭力矩和反力柱塞力矩的合力矩后，方可使阀芯与阀体产生相对角位移，实现转向液压助力。相对于机械转向系统，电动液压助力转向系统优点不胜枚举：能够减小司机疲劳，特别是停车转向时；减少了路面反冲对转向盘的影响，提高了转向灵敏度；同时，提高了安全性。但是，在电控装置失效后，电控液压助力转向系统转变为普通液压助力转向系统。电磁阀上无控制信号，将会保持最大的转向“路感”，使原地或低速转向时方向较为沉重；在同一车速下，随着转向速度的增加，由于ECU控制通过电磁阀线圈的平均电流不变，电磁阀的平均开度也不变，转向力不会随转向速度的增加而减低，增加了快速转向时的疲劳程度，转向舒适度降低，会产生快速转向助力不足、响应较慢等缺点，使它的使用受到一定限制。另外，电动液压助力转向系是在液压助力转向系统的基础上，将由发动机驱动的转向油泵改为由转向电机驱动转向油泵，采用独立于发动机的动力电池组或蓄电池为转向电机供电，同时采用控制器根据车辆的运行状态(发动机是否开启、转向速度大小、车速大小)控制转向电机的转速，提高节能效果，同时实现转向力随车速和转向速度而变化的特性。电动液压助力转向技术既具有传统液压助力转向技术成熟、助力大、运行可靠及手感好等特点，又具有电动机的效率高、易控制等优点；反应更加灵敏，转向助力大小也能根据转角、车速等参数自行调节，更加人性化，比液压助力转向系统更能实现“低速转向轻便，高速增强路感(即助力降低)避免发飘”，同时节能、高效。但是，由于转向电机的转速范围变化较大，效率变化大，不能经常工作在效率高所对应的转速范围内。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电动和电控二合一液压助力转向系统，用以解决现有电控液压助力转向系统在电控装置失效时增加了快速转向时的疲劳程度、转向舒适度降低的问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：本技术的一种电动和电控二合一液压助力转向系统，包括转向控制单元、液压助力管路和设置在液压助力管路上的转向油泵，所述液压助力管路上还设置有电磁阀，转向电机驱动所述转向油泵，所述转向控制单元与所述电磁阀、转向电机相连。进一步地，所述转向系统还包括用于检测所述电磁阀故障的检测装置。进一步地，所述检测装置为安装于所述液压助力管路中的流量传感器。进一步地，所述检测装置为电磁阀动作检测装置，包括安装在电磁阀柱塞运动路径上用于被电磁阀柱塞触发的行程开关。进一步地，所述电磁阀为通过弹簧将电磁阀柱塞保持于常开位置的常开式电磁阀，所述行程开关包括开关触头，开关触头与常开位置的电磁阀柱塞接触。进一步地，开关触头具有在电磁阀柱塞处于常开位置时导通行程开关所在回路的合闸位和用于在电磁阀柱塞动作时断开行程开关所在回路的分闸位。进一步地，弹簧内设置有支撑套管，行程开关所在回路包括设置于所述支撑套管上的导线，支撑套管上端设置有内翻沿，开关触头设置于内翻沿的下侧，导线具有位于所述内翻沿上的用于与所述开关触头接触的触点，电磁阀柱塞具有穿过内翻沿并实现与所述开关触头接触相连的凸起。进一步地，所述电磁阀包括阀体，所述柱塞包括与阀体导向配合的柱塞主体，所述柱塞主体通过过渡肩与凸起相连，弹簧用于顶起过渡肩。进一步地，还包括安装于液压助力转向系统的转向管柱上的转向角速度传感器，所述转向控制单元采样连接所述转向角速度传感器。本技术的有益效果：本技术的电动和电控二合一液压助力转向系统，包括电控模式和电动模式两种工作模式。在正常情况下，系统工作在电控模式下，实现汽车在低速时轻便转向，在高速时形成较强的转向“路感”。在电控模式失效的情况下，转为电动模式，由转向电机驱动转向油泵，根据车辆的运行状态(转向速度大小、车速大小)控制电机的转速，提高节能效果，实现转向力随车速和转向速度而变化。本技术解决现有电控液压助力转向系统在电控装置失效时增加了快速转向时的疲劳程度、转向舒适度降低的问题。附图说明图1是反力控制式电控液压助力转向系统的组成结构图；图2是反力控制式电动和电控二合一液压助力转向系统的组成结构图；图3是未增加行程开关的电磁阀示意图；图4是增加行程开关的电磁阀处于常开状态时示意图；图5是增加行程开关的电磁阀的空心柱塞向下运动时示意图；图6是反力控制式电动和电控液压助力转向系统标定的电流I与转向角速度υ、车速V的关系；图7是反力控制式电动和电控液压助力转向系统标定的转向电机频率f与转向角速度υ、车速V的关系；图8是流量控制式电动和电控液压助力转向系统标定的电流I与转向角速度υ、车速V的关系。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加明确，下面结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。总体来说，本技术在传统液压助力转向系统上，在转向管柱配备转向角速度传感器，转向控制单元ECU根据车速的高低调节转向助力的强度，根据施加转向力的大小，使驾驶员获得自然的转向“路感”和良好转向舒适度；同时，将由发动机驱动的转向油泵更换为转向电机驱动的转向油泵，扩展转向控制单元ECU的控制功能，形成新型电动和电控液压助力转向系统。该电动和电控二合一液压助力转向系统，正常工作时，转向电机工作在效率高的转向范围，实现电控液压助力转向的功能；利用带行程开关的电磁阀，转向控制单元ECU可以判断电磁阀是否失效；在电磁阀失效无法实现电控液压助力转向功能时，转向控制单元ECU根据车速、转向角速度的大小控制转向电机变频工作，实现电动液压助力转向功能。这样该电动和电控二合一液压助力转向系统在不同工作状态下均能实现“低速转向轻便，高速增强路感(即助力降低)避免发飘”，同时节能、高效。如图1、2所示，以反力控制式为例，在反力控制式电控液压助力转向系统的基础上，转向管柱2上设置转向角速度传感器17。转向时，转向角速度传感器17将转向角速度转化为对应的电信号并发送给转向控制单元ECU15。电磁阀14上增加行程开关，转向控制单元ECU15通过检测行程开关电路的电压变化来判断电磁阀是否失效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动和电控二合一液压助力转向系统，包括转向控制单元、液压助力管路和设置在液压助力管路上的转向油泵，其特征在于，所述液压助力管路上还设置有电磁阀，转向电机驱动所述转向油泵，所述转向控制单元与所述电磁阀、转向电机相连。

【技术特征摘要】
1.一种电动和电控二合一液压助力转向系统，包括转向控制单元、液压助力管路和设置在液压助力管路上的转向油泵，其特征在于，所述液压助力管路上还设置有电磁阀，转向电机驱动所述转向油泵，所述转向控制单元与所述电磁阀、转向电机相连。2.根据权利要求1所述的电动和电控二合一液压助力转向系统，其特征在于，所述转向系统还包括用于检测所述电磁阀故障的检测装置。3.根据权利要求2所述的电动和电控二合一液压助力转向系统，其特征在于，所述检测装置为安装于所述液压助力管路中的流量传感器。4.根据权利要求2所述的电动和电控二合一液压助力转向系统，其特征在于，所述检测装置为电磁阀动作检测装置，包括安装在电磁阀柱塞运动路径上用于被电磁阀柱塞触发的行程开关。5.根据权利要求4所述的电动和电控二合一液压助力转向系统，其特征在于，所述电磁阀为通过弹簧将电磁阀柱塞保持于常开位置的常开式电磁阀，所述行程开关包括开关触头，开关触头与常开位置的电磁阀柱塞接触。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫帅林，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41