[發明專利]電控閉式液壓轉向系統、控制方法和具有該系統的車輛

有效

• 申請號: 201010265419.1
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN102372025A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 詹純新;劉權;李義;劉建華
• 申請（專利權）人: 長沙中聯重工科技發展股份有限公司
• 主分類號: B62D5/06
• 分類號: B62D5/06;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D123/00;B62D127/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及一種適用于工程車輛的電控閉式液壓轉向系統和轉向控制方法，本發明還涉及一種具有該液壓轉向系統的車輛。

背景技術

隨著工程機械車輛或專用車輛等向重載方向的發展，多橋承載、多橋轉向和多轉向模式等功能顯得尤為必要。

對于現有的多橋車輛而言，主要是通過油泵-控制閥組-轉向助力油缸的控制方式或者液壓助力加機械導向的控制方式來實現車輛液壓轉向的。例如由齒輪泵提供動力油源、由溢流閥保證系統壓力、由調速閥調節系統流量，在轉向工作和不工作時，系統一直保持充足的流量和壓力，主要通過溢流閥進行溢流。

總體而言，在傳統車輛的轉向液壓系統中，不僅存在由于控制元件過多和布置復雜造成故障點增多、系統可靠性降低的問題，還存在由于采用閥對液壓系統進行節流和換向切換，使得系統發熱量增加和損耗功率增加的問題。

現有的小車或微型車輛的轉向技術在美國專利US7434655B2和PCT國際專利申請WO2006023469A2中有披露，主要通過電機驅動雙向定量泵，由泵提供油源給轉向助力雙作用油缸，其節能程度得到提升。但由于車輛電源功率和轉向助力雙作用油缸等因素的影響，其驅動功率小和轉向助力小，不適合在重載的工程機械或專用車輛上使用。

發明內容

本發明目的在于提供一種適合工程車輛使用的電控閉式液壓轉向系統，以節約能源、降低系統發熱量。

本發明的另一目的在于提供一種電控閉式液壓轉向控制方法。

本發明的目的還在于提供一種具有電控閉式液壓轉向系統的車輛。

為此，本發明一方面提供了一種電控閉式液壓轉向系統，包括：液壓轉向裝置，其包括轉向助力油缸；變量泵，通過主油路直接向轉向助力油缸提供液壓油，其中，變量泵的輸出流量和油路走向由電信號控制；以及控制器，與變量泵信號連接，用于根據車輛工況和車輪轉向需求信號，計算出變量泵的輸出流量并確定油路走向，據此輸出用于控制所述變量泵的電信號。

進一步地，上述控制器還用于根據車橋轉向傳感器反饋的車輪轉向角信號修正變量泵的輸出流量。

進一步地，上述變量泵由發動機或其傳動元件驅動，上述控制器還根據發動機或其傳動元件的轉速的變化對變量泵的排量進行修正控制。

進一步地，上述電控閉式液壓轉向系統還包括并聯在主油路上的實現液壓油散熱和更換功能的沖洗閥。

進一步地，上述變量泵為電控軸向柱塞變量泵。

進一步地，上述車輛工況包括車速信號、轉向模式、發動機或其傳動元件的轉速信號、油泵輸出信號和車輪轉向角信號。

進一步地，上述系統還包括輔助控制閥組，其中，該輔助控制閥組包括：在主油路的互為供油和回油的兩管路上分別設置的用于實現鎖止功能的液壓鎖，兩液壓鎖的控制油路上設置有外接油源的鎖定控制閥或連接在主油路上的選擇閥。

進一步地，上述輔助控制閥組還包括在主油路的互為供油和回油的兩管路之間設置的實現互鎖和卸荷功能的安全控制閥。

進一步地，上述輔助控制閥組還包括：在主油路的互為供油和回油的兩管路上分別設置的用于實現溢流和補油功能的單向溢流補油閥。

根據本發明的另一方面，提供了一種具有上述構造的電控閉式液壓轉向系統的車輛。

進一步地，上述車輛包括多個轉向橋，各轉向橋上設有一套液壓轉向裝置，各液壓轉向裝置的變量泵均由車輛發動機或其傳動元件提供動力，控制器與各液壓轉向裝置的變量泵和輔助控制閥組信號連接。

進一步地，上述車輛包括多個轉向橋，這些轉向橋分為若干組，每一組轉向橋上設有一套液壓轉向裝置。

本發明還提供了一種電控閉式液壓轉向控制方法，包括以下步驟：利用變量泵直接向轉向橋的轉向助力油缸的主油路提供液壓油，以控制轉向助力油缸的伸出和縮回；根據車輛工況和車輪轉向需求信號，計算出變量泵的輸出流量和確定油路走向，據此控制變量泵；以及根據轉向橋反饋的車輪轉向角信號修正變量泵的輸出流量，以控制轉向助力油缸的伸出量和縮回量。

進一步地，在上述控制方法中，在主油路的互為供油和回油的兩管路上分別設置用于實現鎖止功能的液壓鎖，以實現轉向助力油缸的轉向鎖定。

進一步地，在上述控制方法中，選擇電控軸向柱塞變量泵作為變量泵，并使電控軸向柱塞變量泵由發動機或其傳動元件驅動，同時根據發動機或其傳動元件的轉速變化修正變量泵的排量。