一种变流量电控液压转向系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种组合电磁阀型变流量电控液压转向系统及其控制装置，包括转向油泵、组合电磁阀单元、转向控制阀、转向动力缸、控制装置、油罐、车速传感器、转向角速度传感器、出油管路、回油管路，其中组合电磁阀单元由两个不同通径的电磁阀并联连接而成；控制装置由频压转换芯片、电平比较模块、逻辑运算模块、电磁阀驱动模块、电源欠压保护模块、过流保护模块组成；控制装置能根据传感器信号对各电磁阀的开启和关闭进行组合控制。本实用新型专利技术解决了高速紧急大转向时转向轻便安全的问题，使驾驶员具有较好的助力手感。本实用新型专利技术电路简单，频率响应快，输出驱动电流大，液压控制精度高，经济适用，具有很强的通用性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种变流量电控液压转向系统
本技术涉及汽车电控液压助力转向系统领域，具体涉及一种能够改变进入动力转向器转阀中液流压力与流量的旁通装置及其控制装置，适用于大型客车、载货汽车等商用车。
技术介绍
目前而言，在商用车领域里广泛应用的是液压助力转向系统，只具有固定的手力特性，在汽车低速行驶时，方向盘操纵有较好的轻便性，当车速较快的时候，转向油泵转速也上升，导致液压油的流量增大，产生较大的助力，使得方向盘转动过于轻便，容易丧失路感，产生汽车“发飘”的问题，降低了商用车高速行驶的安全性能，也不利于汽车节能的要求。由于传统液压助力转向系统无法有效解决转向“轻”与“灵”的矛盾，以及转向力与路感相互制约的问题，所以人们提出电控液压助力转向系统来控制进入转向阀的流量，以获得良好的助力手感。目前该系统根据流量控制装置不同可分为电磁阀流量控制式、步进电机驱动控制阀流量控制式、电机直接驱动油泵流量控制式等三种主要控制方式。在现有方案中，国家技术专利200320118460.1中采用步进电机来调节旁通阀的节流口大小，以控制进入到转向控制阀的液压油流量。这种改进方案可一定程度上解决汽车高速转向时丧失路感的问题，但此形式结构复杂，成本较高，不易控制；国家技术专利200820227155.9中采用了电磁比例阀来调节旁通阀的节流口大小，从而控制液压油的流量，但这种方案对电磁比例阀本身的精度要求较高，对控制器的要求也较为苛亥IJ，且针阀在实际使用中往往承受不住高压而出现开启不稳定的现象；国家技术专利200720034596.2中采用直流电机直接驱动油泵，通过控制电源电压和电流的大小间接控制液压泵流量和压力，这种结构在原来动力转向的基础上增加了电机和其他连接机构，结构更复杂，而且对直流电机的控制也是难点。上述这些方案普遍存在不易控制，产品成本较高，结构复杂等不足，难以获得驾驶员需要的良好的助力手感。
技术实现思路
本技术的目的是为克服现有技术的不足、提供一种在保持原有液压助力转向系统基础上、增设一套组合电磁阀单元作为旁通油路，通过精确控制能够实现旁通油量多级可调，助力特性更佳的电控液压助力转向系统。其技术方案为:一种变流量电控液压转向系统，其特征在于:包括转向油泵1、组合电磁阀单元3、转向控制阀5、转向动力缸6、车速传感器7、转向角速度传感器4、控制装置8、油罐10，其中组合电磁阀单元3 —端与转向油泵出油管路2相连接，另一端与回油管路9相连接，组合电磁阀单元3内部由两个电磁阀并联连接形成旁通支路，并可以根据控制信号实现全闭合、单个开启、全开启共四种组合方式来旁通油量。组合电磁阀型电控液压助力转向系统包括:转向油泵、组合电磁阀单元、转向控制阀、转向动力缸、控制装置、油罐、转向角速度传感器、车速传感器、出油管路、回油管路。其中组合电磁阀单元由两个不同通径的电磁阀并联而成，组合电磁阀单元一端与转向油泵的出油管路相连接，另一端与转向油泵的回油管路相连接，起旁通作用；控制装置由频压转换芯片、电平比较模块、逻辑运算模块、电磁阀驱动模块、电源欠压保护模块、过流保护模块组成；控制装置能根据传感器信号对电磁阀进行全闭合、单个开启、全开启共四种组合方式的组合控制。在本技术中:所述控制装置的特征是:①由车速信号通过车速传感器7经由频-压转换芯片21转换而来的电平信号通过电平比较模块22分成4段，分别对应4个区段的车速，3个比较器即第一比较器19A、第二比较器19B、第三比较器19C，由这3个比较器完成模拟信号到数字信号的转换；②所述的逻辑运算模块23由三个与门ANDl AND3，两个非门N0T1、N0T2和一个或门ORl组成；第三比较器19C的输出端连接NOTl的输入端和ORl的输入端，第二比较器19B的输出端连接N0T2的输入端和AND3的输入端，NOTl的输出端、N0T2的输出端和第一比较器19A的输出端分别连接ANDl的三个输入端，ANDl的输出端连接ORl的另一个输入端，ORl的输出端连接AND2的输入端，AND2和AND3的输出端连接电磁阀驱动模块24，根据3个比较器输出的电平信号和第一驱动功率管T1、第二驱动功率管T2的电平信号设计出逻辑运算电路，由非门、与门和或门等数字逻辑电路组成；③所述的电磁阀驱动模块24由第一驱动功率管Tl、第二驱动功率管T2，第一反馈电阻R6、第二反馈电阻R8，第一可调电阻R5、第二可调电阻R7组成，第一可调电阻R5、第二可调电阻R7可满足不同通径电磁阀的设计要求；AND2的输出端连接第二驱动功率管T2的栅极，AND3的输出端连接第一驱动功率管T I的栅极，第一可调电阻R 5的一端连接电源V c C，另一端连接第一驱动功率管Tl的漏极，第一驱动功率管T I的源极连接第一电磁阀11的一个输入端，第一反馈电阻R6的一端连接第一电磁阀11的另一个输入端，第一反馈电阻R 6的另一端接地；第二可调电阻R 7的一端连接电源V c c，另一端连接第二驱动功率管T 2的漏极，第二驱动功率管T 2的源极连接第二电磁阀12的一个输入端，第二反馈电阻R 8的一端连接第二电磁阀12的另一个输入端，第二反馈电阻R 8的另一端接地；第一二极管D I和第二二极管D 2的负极均连接电源V c c，第一二极管D I的正极连接第一反馈电阻R 6与第一电磁阀11的接合处，第二二极管D 2的正极连接第二反馈电阻R 8与第二电磁阀12的接合处；④欠压保护模块26可以实时监测电源电压，保证电磁阀可靠工作，电源V c c连接欠压保护模块26，电源V c c连接欠压保护模块26的输入端，欠压保护模块的输出端分别连接AND2和AND3的输出端，所述欠压保护模块输出的高低电平决定逻辑运算模块23中ANDl的输出，当电源电压低于某个值时，欠压保护模块输出低电平，AND2和AND3也输出低电平，第一驱动功率管T1、第二驱动功率管T2关闭，切断电磁阀，并输出故障报警信号；⑤过流保护模块27可以防止电磁阀驱动电路中的电流过大，起保护作用，第一反馈电阻R 6与第一电磁阀11的接合处、第二反馈电阻R 8与第二电磁阀12的接合处的反馈电压分别输入过流保护模块27的输入端，过流保护模块27的输出端分别连接AND2和AND3的输入端，所述过流保护模块27检测反馈电阻的反馈电压，当值大于某个设定值时，过流保护模块输出低电平，这样逻辑运算模块的AND2和AND3也输出低电平，第一驱动功率管T1、第二驱动功率管T2关闭，保护电磁阀，并输出故障报警信号；⑥在高速大转弯工况下，控制装置根据车速传感器7的信号与转向角速度传感器5的信号迅速切断两个电磁阀，显著提高助力效果。本技术结构新颖简单合理，生产制造容易，使用操作轻便、省力，节约能耗。主要借助车速传感器检测车辆的行驶速度，控制单元驱动电磁阀的开闭，通过旁通作用改变进入动力转向器转阀中液流压力与流量，推动转向机构实施转向。其工作原理为:汽车车速较低时，控制器根据车速信号将两个电磁阀全部关闭，该支路不起旁通流量的作用，以获得较大的助力；汽车车速中等时，控制器单独将两个电磁阀中通径较小的一个电磁阀阀口打开，用以旁通较小的液压油流量，以降低一定的助力；汽车中高速行驶时，控制器单独将两个电磁阀中通径较大的一个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流量电控液压转向系统，其特征在于：包括转向油泵（1）、组合电磁阀单元（3）、转向控制阀（5）、转向动力缸（6）、车速传感器（7）、转向角速度传感器（4）、控制装置（8）、油罐（10），其中组合电磁阀单元（3）一端与转向油泵出油管路（2）相连接，另一端与回油管路（9）相连接，组合电磁阀单元（3）内部由两个电磁阀并联连接形成旁通支路，并可以根据控制信号实现全闭合、单个开启、全开启共四种组合方式来旁通油量。

【技术特征摘要】
1.一种变流量电控液压转向系统，其特征在于:包括转向油泵(I)、组合电磁阀单元(3)、转向控制阀(5)、转向动力缸(6)、车速传感器(7)、转向角速度传感器(4)、控制装置(8)、油罐(10)，其中组合电磁阀单元(3)—端与转向油泵出油管路(2)相连接，另一端与回油管路(9)相连接，组合电磁阀单元(3)内部由两个电磁阀并联连接形成旁通支路，并可以根据控制信号实现全闭合、单个开启、全开启共四种组合方式来旁通油量。2.根据权利要求1所述的变流量电控液压转向系统，其特征在于:组合电磁阀单元(3)由第一电磁阀(11)和第二电磁阀(12)并联连接组成，两个电磁阀通过进油口四通管(13)和回油口四通管(14)分别与油泵的出油管路(2)和回油管路(9)相连接。3.根据权利要求1所述的变流量电控液压转向系统，其特征在于所述的控制装置(8)包括频压转换芯片(21)、电平比较模块(22)、逻辑运算模块(23)、电磁阀驱动模块(24)、电源欠压保护模块(26 )、过流保护模块(27 )。4.根据权利要求3所述的变流量电控液压转向系统，其特征在于:所述的控制装置(8)特征如下: ①由车速信号通过车速传感器(7)经由频-压转换芯片(21)转换而来的电平信号通过电平比较模块(22)分成4段，分别对应4个区段的车速，3个比较器即第一比较器(19A)、第二比较器(19B)、第三比较器(19C)，由这3个比较器完成模拟信号到数字信号的转换； ②所述的逻辑运算模块(23)由三个与门ANDl AND3，两个非门ΝΟΤ1、ΝΟΤ2和一个或门ORl组成； 第三比较器(19C)的输出端连接NOTl的输入端和ORl的输入端，第二比较器(19B)的输出端连接N0T2的输入端和AND3的输入端，NOTl的输出端、N0T2的输出端和第一比较器(19A)的输出端分别连接ANDl的三个输入端，ANDl的输出端连接ORl的另一个输入端，ORl的输出端连接AND2的输入端，AND2和AND3的输出端连接电磁阀驱动模块(24)，根据3个比较器输出的电平信号和第一驱动功率管T1、第二驱动功率管T2的电平信号设计出逻辑运算电路，由非门、与门和或门等数字逻辑电路组成； ③所述的电磁阀驱动模块(24)由第一驱动功率管Tl、第二驱动功率管T2，第一反馈电阻R6、第二反馈电阻R8，第一 可调电阻R5、第二可调电阻R7组成，第一可调电阻R5、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海兵，谢军，王春宏，谭国强，凌志强，
申请(专利权)人：江苏骄阳转向系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：