車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法。車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、油箱、液壓泵、電機(jī)、壓力檢測(cè)裝置和電控單元，轉(zhuǎn)向器和方向盤連接，液壓泵連接在油箱與轉(zhuǎn)向器之間，以將液壓油從油箱泵向轉(zhuǎn)向器，電機(jī)與液壓泵連接以驅(qū)動(dòng)液壓泵工作，壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力，并將壓力信號(hào)傳輸給電控單元，電控單元用于獲取車輛的車速信號(hào)，并根據(jù)壓力信號(hào)與車速信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明提供的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，可以讓液壓泵隨著系統(tǒng)的需要控制流量的大小，既節(jié)約能量，同時(shí)又為不同的車速提供不同的助力手感，起到“低速輕便，高速穩(wěn)定”的轉(zhuǎn)向效果。
【專利說明】車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，具體涉及一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國的汽車保有量也在不斷增加。為了降低車輛轉(zhuǎn)向的難度，車輛上一般安裝有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)。但是，傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向泵提供能量，用于轉(zhuǎn)向助力。只要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)就在消耗能量，而不取決于是否有轉(zhuǎn)向動(dòng)作。當(dāng)車輛在高速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)向泵的轉(zhuǎn)速也高，此時(shí)轉(zhuǎn)向泵輸出的液壓油的壓強(qiáng)比較大，導(dǎo)致方向盤打飄，難以操控。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或車輛低速時(shí)，轉(zhuǎn)向泵的轉(zhuǎn)速很低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向困難，使駕駛員容易疲勞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種容易操作的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、油箱、液壓泵、電機(jī)、壓力檢測(cè)裝置和電控單元，所述轉(zhuǎn)向器和所述方向盤連接，所述液壓泵連接在所述油箱與轉(zhuǎn)向器之間，以將液壓油從所述油箱泵向所述轉(zhuǎn)向器，所述電機(jī)與所述液壓泵連接以驅(qū)動(dòng)所述液壓泵工作，所述壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力，并將壓力信號(hào)傳輸給所述電控單元，所述電控單元用于獲取車輛的車速信號(hào)，并根據(jù)所述壓力信號(hào)與車速信號(hào)控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0005]優(yōu)選地，所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，所述電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸給所述電控單元。
[0006]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向器的出油口與所述油箱連接。
[0007]優(yōu)選地，所述電控單元與CAN通信單元連接以獲取所述車速信號(hào)。
[0008]優(yōu)選地，所述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器入口處的液壓油壓力。
[0009]優(yōu)選地，所述電控單元中預(yù)存有車速、液壓油壓力與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)所述車速信號(hào)和壓力信號(hào)及所述對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
[0010]本發(fā)明另一方面提供一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、油箱、液壓泵和電機(jī)，所述轉(zhuǎn)向器和所述方向盤連接，所述液壓泵連接在所述油箱與轉(zhuǎn)向器之間，以將液壓油從所述油箱泵向所述轉(zhuǎn)向器，所述電機(jī)與所述液壓泵連接以驅(qū)動(dòng)所述液壓泵工作。所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟:
[0011]檢測(cè)所述車輛的車速；
[0012]檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力；
[0013]根據(jù)所述車速和液壓油壓力控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0014]優(yōu)選地，所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法還包括如下步驟:
[0015]檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以判斷所述電機(jī)是否按照所述車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，如果否，則調(diào)整所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速以使其按車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選地，所述液壓油壓力為所述轉(zhuǎn)向器入口處的液壓油壓力。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，通過根據(jù)車輛的車速和轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以讓液壓泵隨著系統(tǒng)的需要控制流量的大小，既節(jié)約能量，同時(shí)又為不同的車速提供不同的助力手感，起到“低速輕便，高速穩(wěn)定”的轉(zhuǎn)向效果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括方向盤1、轉(zhuǎn)向器
2、油箱4、液壓泵6、電機(jī)5、壓力檢測(cè)裝置7和電控單元3。
[0021]轉(zhuǎn)向器2和方向盤I連接以進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。油箱4用于盛裝液壓油，并為轉(zhuǎn)向器2提供液壓油，以使轉(zhuǎn)向器2可以進(jìn)行工作。液壓泵6通過液壓管路連接在油箱4與轉(zhuǎn)向器2之間，以將液壓油從油箱4泵向轉(zhuǎn)向器2。電機(jī)5與液壓泵6連接以驅(qū)動(dòng)液壓泵6工作，電機(jī)5可以改變液壓泵6的轉(zhuǎn)速來改變液壓泵6輸出的流量，從而控制轉(zhuǎn)向所需助力大小。液壓泵6可以緊貼轉(zhuǎn)向器2安裝，最大程度的縮短來回的液壓管路，減少壓力損失和能量浪費(fèi)，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的長(zhǎng)軸距車型，改善尤其明顯。
[0022]壓力檢測(cè)裝置7與轉(zhuǎn)向器2及電控單元3連接，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向器2的液壓油壓力，并將壓力信號(hào)傳輸給電控單元2。壓力檢測(cè)裝置7具體可以為壓力傳感器。電控單元3用于獲取車輛的車速信號(hào)，并根據(jù)壓力信號(hào)與車速信號(hào)控制電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，從而控制轉(zhuǎn)向助力的大小。該電控單元3可以為車輛的電子控制單元(ECU)?？傊?，通過控制電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，可以讓液壓泵6隨著系統(tǒng)需要控制流量大小的輸出，在低速時(shí)提供較大的流量，在高速時(shí)提供較小的流量，起到了節(jié)約能量的作用，同時(shí)為不同的車速提供不同的助力手感，起到“低速輕便，高速穩(wěn)定”的轉(zhuǎn)向效果。
[0023]具體來說，在一優(yōu)選實(shí)施例中，電控單元3中預(yù)存有車速、液壓油壓力與電機(jī)5的轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)車速信號(hào)和壓力信號(hào)及對(duì)應(yīng)關(guān)系確定電機(jī)5的轉(zhuǎn)速。也即電控單元6對(duì)采集到的車速信息與壓力信息進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力信息、車速信息與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，生成電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)，將該電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸至電機(jī)5,電機(jī)5根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速并帶動(dòng)液壓泵6，通過改變液壓泵6輸出的流量來控制轉(zhuǎn)向所需助力大小。
[0024]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置8，電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置8與電機(jī)5及電控單元3連接，用于檢測(cè)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸給電控單元3。電控單元3通過電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置8來實(shí)時(shí)采集電機(jī)5的轉(zhuǎn)速信號(hào)，進(jìn)行閉環(huán)控制，監(jiān)測(cè)電機(jī)5是否按照電控單元3確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速工作，并可實(shí)時(shí)修正電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，使得系統(tǒng)更精確平穩(wěn)。
[0025]在一優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向器2的出油口與油箱4連接，也即油箱4、液壓泵6、轉(zhuǎn)向器2之間形成液壓回路，簡(jiǎn)化了車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0026]在一優(yōu)選實(shí)施例中，電控單元3與CAN通信單元9連接以獲取車速信號(hào)，更快捷。
[0027]在一優(yōu)選實(shí)施例中，壓力檢測(cè)裝置7檢測(cè)轉(zhuǎn)向器2入口處的液壓油壓力。具體來說，壓力檢測(cè)裝置7可以設(shè)置在轉(zhuǎn)向器2的入口附近的液壓管路上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在其他實(shí)施例中，壓力檢測(cè)裝置7也可以檢測(cè)轉(zhuǎn)向器2內(nèi)部的液壓油壓力。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。該車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤1、轉(zhuǎn)向器2、油箱4、液壓泵6和電機(jī)5。轉(zhuǎn)向器2和方向盤I連接，液壓泵6連接在油箱4與轉(zhuǎn)向器2之間，以將液壓油從油箱4泵向轉(zhuǎn)向器2，為轉(zhuǎn)向提供助力。電機(jī)5與液壓泵6連接以驅(qū)動(dòng)液壓泵6工作。
[0029]該車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟:
[0030]檢測(cè)車輛的車速；具體來說，可以通過車速傳感器檢測(cè)車速，然后通過CAN總線將車速信號(hào)傳輸給車輛的電控單元；
[0031]檢測(cè)轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力；具體來說，可以通過壓力傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力，并將壓力信號(hào)傳輸給車輛的電控單元；
[0032]根據(jù)車速和液壓油壓力控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速；具體來說，車輛的電控單元中可以預(yù)存有車速、液壓油壓力與電機(jī)5的轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)車速信號(hào)和壓力信號(hào)及對(duì)應(yīng)關(guān)系確定電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，也即電控單元對(duì)采集到的車速信息與壓力信息進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力信息、車速信息與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，生成電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)，將該電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸至電機(jī)5，電機(jī)5根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速并帶動(dòng)液壓泵6，通過改變液壓泵6輸出的流量來控制轉(zhuǎn)向所需助力大小?？傊?，通過控制電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，可以讓液壓泵6隨著系統(tǒng)需要控制流量大小的輸出，起到了節(jié)約能量的作用，同時(shí)為不同的車速提供不同的助力手感，起到“低速輕便，高速穩(wěn)定”的轉(zhuǎn)向效果。
[0033]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法還包括如下步驟:檢測(cè)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，以判斷電機(jī)5是否按照車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，如果否，則調(diào)整電機(jī)5的轉(zhuǎn)速以使其按車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。也即電控單元實(shí)時(shí)采集電機(jī)5的轉(zhuǎn)速信號(hào)，進(jìn)行閉環(huán)控制，監(jiān)測(cè)電機(jī)5是否按照電控單元確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速工作，并可實(shí)時(shí)修正電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，使得系統(tǒng)更精確平穩(wěn)。
[0034]在一優(yōu)選實(shí)施例中，液壓油壓力為轉(zhuǎn)向器2入口處的液壓油壓力。具體來說，可以在轉(zhuǎn)向器2的入口附近的液壓管路上設(shè)置壓力傳感器以檢測(cè)轉(zhuǎn)向器2入口處的液壓油壓力。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在其他實(shí)施例中，也可以檢測(cè)轉(zhuǎn)向器2內(nèi)部的液壓油壓力。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，通過根據(jù)車輛的車速和轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以讓液壓泵隨著系統(tǒng)的需要控制流量的大小，既節(jié)約能量，同時(shí)又為不同的車速提供不同的助力手感，起到“低速輕便，高速穩(wěn)定”的轉(zhuǎn)向效果O
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、油箱、液壓泵、電機(jī)、壓力檢測(cè)裝置和電控單元，所述轉(zhuǎn)向器和所述方向盤連接，所述液壓泵連接在所述油箱與轉(zhuǎn)向器之間，以將液壓油從所述油箱泵向所述轉(zhuǎn)向器，所述電機(jī)與所述液壓泵連接以驅(qū)動(dòng)所述液壓泵工作，所述壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力，并將壓力信號(hào)傳輸給所述電控單元，所述電控單元用于獲取車輛的車速信號(hào)，并根據(jù)所述壓力信號(hào)與車速信號(hào)控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，還包括電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，所述電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸給所述電控單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向器的出油口與所述油箱連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述電控單元與CAN通信單元連接以獲取所述車速信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器入口處的液壓油壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述電控單元中預(yù)存有車速、液壓油壓力與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)所述車速信號(hào)和壓力信號(hào)及所述對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
7.—種車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、油箱、液壓泵和電機(jī)，所述轉(zhuǎn)向器和所述方向盤連接，所述液壓泵連接在所述油箱與轉(zhuǎn)向器之間，以將液壓油從所述油箱泵向所述轉(zhuǎn)向器，所述電機(jī)與所述液壓泵連接以驅(qū)動(dòng)所述液壓泵工作，其特征在于，所述車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟: 檢測(cè)所述車輛的車速； 檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向器的液壓油壓力； 根據(jù)所述車速和液壓油壓力控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括如下步驟: 檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以判斷所述電機(jī)是否按照所述車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，如果否，則調(diào)整所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速以使其按車速和液壓油壓力所確定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述液壓油壓力為所述轉(zhuǎn)向器入口處的液壓油壓力。
【文檔編號(hào)】B62D101/00GK103879444SQ201410119467
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】李磊, 李紅志 申請(qǐng)人:蘇州綠控傳動(dòng)科技有限公司