[發(fā)明專利]電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210450253.X
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102923185A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐斌;江浩斌;陳龍;耿國慶
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D5/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電控液壓助力轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器及其控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的汽車采用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性是固定的，即轉(zhuǎn)向助力大小不隨轉(zhuǎn)向工況的不同而相應(yīng)地調(diào)節(jié)。例如當(dāng)汽車高速轉(zhuǎn)向時，由于轉(zhuǎn)向助力大，駕駛員就會感覺路感不清晰，感覺汽車“發(fā)飄”，這樣汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性就得不到保證。為了提高汽車的操縱穩(wěn)定性，改進(jìn)型液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性在小操縱轉(zhuǎn)矩區(qū)更平、更長，犧牲了低速轉(zhuǎn)向的輕便性來提高高速轉(zhuǎn)向的安全性，但是低速轉(zhuǎn)向時就會感覺沉重。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對汽車的舒適性和安全性提出了更高的要求，表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域就是要求低速轉(zhuǎn)向時輕便，高速轉(zhuǎn)向時穩(wěn)定。上世紀(jì)末出現(xiàn)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動液壓助力系統(tǒng)能使汽車在低速轉(zhuǎn)向時輕便，高速轉(zhuǎn)向時穩(wěn)定，但是由于其功率有限，不適用于前軸負(fù)荷較大的重型車輛。

電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡稱ECHPS）在傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝電子執(zhí)行裝置，使系統(tǒng)的壓力和流量隨行駛工況的變化而變化，從而實現(xiàn)低速轉(zhuǎn)向輕便，高速轉(zhuǎn)向穩(wěn)定的目標(biāo)；而且ECHPS仍然采用液壓泵作為助力源，可以提供足夠的轉(zhuǎn)向功率，因此適用于重型車輛，此方案能提高重型車輛的轉(zhuǎn)向輕便性和操穩(wěn)性。專利“電控液壓動力轉(zhuǎn)向器總成”（CN200620066801.9）采用步進(jìn)電機來調(diào)節(jié)旁通閥的節(jié)流孔大小，以控制進(jìn)入轉(zhuǎn)向控制閥的液壓油流量，控制器根據(jù)車速調(diào)節(jié)旁通閥的節(jié)流孔大小，保證低速轉(zhuǎn)向輕便性和高速轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性；專利“一種閥特性電子控制液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”（CN200620127131.7）提出在轉(zhuǎn)向器的油路中并聯(lián)電磁比例節(jié)流閥，電子控制單元根據(jù)車速信號適時改變電磁比例節(jié)流閥的線圈電流從而改變節(jié)流閥節(jié)流口的大小，但是此專利沒有給出控制器的具體方案和控制方法；專利“汽車電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”（CN200320118460.1）提出在轉(zhuǎn)向器的進(jìn)油管和回油管間并聯(lián)連接電磁閥，控制裝置根據(jù)車速傳感器的信號控制電磁閥閥口的開度從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的壓力，使駕駛員操作的方向盤在汽車低速時有較輕的手感，高速時具有較重的手感，而且給出了相應(yīng)的控制電路，但是由于控制器采用模擬電路，所以控制器極易受到干擾，控制參數(shù)固定，不能適應(yīng)工況的變化，而且沒有給出控制方法。

綜上所述，現(xiàn)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在如下技術(shù)問題：液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能兼顧轉(zhuǎn)向輕便性和操縱穩(wěn)定性且能耗高，基于電動泵的電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能滿足重型車輛對大轉(zhuǎn)向功率的要求。基于旁通閥節(jié)流孔調(diào)節(jié)的電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器采用模擬電路，抗干擾能力差，控制參數(shù)固定，而且沒有考慮極限工況下的控制方法。

有鑒于此，有必要提出了一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器及其控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器及其控制方法。

本發(fā)明的一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，所述控制器包括：

微處理器模塊；

電源模塊，與所述微處理器模塊相連，用于處理電源中的共模和串模干擾，并產(chǎn)生控制器中芯片所需的電壓；

信號調(diào)理模塊，與所述微處理器模塊相連，用于調(diào)理轉(zhuǎn)角、車速、轉(zhuǎn)速、壓力、電流和點火信號；

CAN模塊，與所述微處理器模塊相連，用于接收車速和轉(zhuǎn)速信號；

驅(qū)動模塊，與所述微處理器模塊相連，用于把微處理器模塊發(fā)出的PWM信號放大為驅(qū)動比例閥線圈的電流信號。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電源模塊由第一低通濾波器、扼流線圈、電源繼電器、第二低通濾波器、防反接電路、穩(wěn)壓芯片TLE4276和穩(wěn)壓芯片TLE4271組成，穩(wěn)壓芯片TLE4276給傳感器供電，穩(wěn)壓芯片TLE4271給信號調(diào)理模塊和微處理器模塊供電。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號調(diào)理模塊包括：

車速和轉(zhuǎn)速信號處理電路，所述車速和轉(zhuǎn)速處理電路由浪涌抑制器、低通濾波器、光耦隔離和施密特觸發(fā)器依次串接而成；

轉(zhuǎn)角信號處理電路，所述轉(zhuǎn)角信號處理電路由鉗位二極管、二階低通濾波器、光耦隔離、遲滯比較器依次串聯(lián)而成；

壓力信號處理電路，所述壓力信號處理電路由齊納二極管和有源低通濾波器依次串接而成；

電流信號處理電路，所述電流信號處理電路由低通濾波器和差分放大器依次串接而成；

點火信號處理電路，所述點火信號處理電路由穩(wěn)壓二極管、分壓電路、π型濾波器依次串聯(lián)而成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微處理器模塊以單片機XC866為處理芯片。