[发明专利]一种可调助力的液压助力转向系统及其助力转向控制方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种液压助力转向系统，尤其涉及用于汽车转向的一种可调助力的液压助力转向系统及其助力转向控制方法。

背景技术

传统的齿轮齿条式液压助力转向系统由于动力转向泵和发动机曲轴通过多楔带传动直接相连，当发动机怠速或车速比较低时，由于发动机转速低，由发动机直接带动的动力转向泵转速也低，此时动力转向泵输出的转向液压强并不大，提供给齿条的助力也不大，而我们车辆需要在发动机怠速或车辆低速时，转向助力要尽量大些，以增加车辆的转向轻便性；当车辆在高速行驶时，发动机转速较高，由发动机直接带动的动力转向泵转速也高，此时动力转向泵输出的转向液压强比较大，提供给齿条的助力也比较大，导致高速时方向盘打飘，难以操控！而良好的汽车操纵性能需要保证：汽车低速或怠速时方向盘轻便，高速时方向盘不打飘。显然传统的液压助力转向系统并不能满足汽车良好操纵性能的要求。

后来电子液压助力转向系统能很好的解决此问题，但是这种电子液压助力转向系统需要一个功率比较大的电动机来驱动动力转向泵，并由ECU即电子控制单元直接控制电动机的转速，但此电动机体积较大。公开号为CN101233040A的中国专利公开了一种电动液压转向系统,该转向系统包括通过操作元件控制的转向装置,该转向装置用于为转向马达供给压力介质。根据对操作元件的操纵或者根据外部信号,通过转向阀为转向马达供给附加压力介质量。虽然这种电子液压助力转向系在附加压力介质流动线路中设有截止阀,该截止阀能够被置于截止位置,以截断流向转向马达的附加压力介质流动线路，但是它的电动机体积依然很大，给车辆整体布置带来麻烦，同时由于此电动机功率较大，造成车载蓄电池负载较大，影响车载蓄电池的使用寿命。

发明内容

本发明主要是提供了一种可调助力的液压助力转向系统及其助力转向控制方法，能从根本上解决传统的液压助力转向系统在低速时转向系统轻便性不好、在高速时转向系统操纵性不好等问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：它包括与发动机相连的动力转向泵、与动力转向泵的出油口相连的动力转向器、采集系统油压的压力传感器、车速传感器以及ECU,其特征在于，所述动力转向泵压力油口还连接有与动力转向器并联并调节动力转向器液压助力的辅助电子助力缸，所述辅助电子助力缸包括助力油缸、以及与所述ECU控制相连用于驱动助力油缸的直流电动机。发动机用于带动动力转向泵，动力转向泵将发动机传递的动能转化为动力转向器的转向油压，压力传感器、车速传感器将系统的转向油压强、发动机转速等信号传递到ECU进行综合分析，然后将控制信号传递到辅助电子助力缸中的电动机上，由电动机驱动助力油缸，通过助力油缸调节转向油压强，从而达到调节动力转向器液压助力的大小。

作为优选，所述电动机为正反转的直流电动机。本发明的电动机只是用来驱动助力油缸活塞进行增压或减压，所以不需要很大的功率，由于直流电动机体积小，质量轻，耗能小，采用直流电动机节省了能量、空间、减轻了车辆自重，为车辆的总布置带来极大的方便。

作为优选，所述动力转向器为齿轮齿条式液压助力转向器，所述齿轮齿条式液压助力转向器包括包括齿轮齿条结构、助力转向油缸与助力转向油缸相连的转阀。齿轮齿条式液压助力转向器通过齿轮带动齿条进行转向，助力转向油缸通过转阀与动力转向泵相连，借助转向液来带动助力转向油缸的推杆，从而推动或拉动齿条，为转向提供助力。转阀通过转动来控制转向液进入助力转向油缸的左腔或右腔。

作为优选，所述助力油缸包括一端开口的缸体及设置在缸体内的活塞，所述缸体上设有进油口和出油口，所述缸体的开口端连接有一导杆套，所述导杆套内设置有导杆孔，所述导杆孔内套接有导杆，所述导杆一端设置在活塞上，另一端与电动机的转轴螺纹连接。导杆套连接在缸体的开口端，导杆一端与活塞相对固定，另一端与电动机的转轴螺纹连接，这样通过电动机的正反转，能带动活塞前进或后退，同时当电动机停止时，电动机转轴和导杆之间还形成了自锁，使得活塞静止，进行保压。

作为优选，所述辅助电子助力缸上设有监控该油缸的活塞位移的行程开关，所述行程开关与ECU相连。使用行程开关，防止活塞与助力油缸、导杆套等部件接触导致损伤，对辅助电子助力缸内的部件进行保护。

作为优选，所述活塞上设置有T型槽，所述导杆的一端设置在T型槽内，并与T型槽小间隙配合。