[发明专利]智能转向控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，且特别涉及一种智能转向控制装置及其控制方法。

背景技术

载重较大的车辆，前轴负荷较大，单纯的靠人力带动方向盘转向，驾驶明显吃力。因此，客车和货车上普遍加装了转向器。转向器在驾驶员转向方向盘时，可提供转向助力减轻驾驶员的驾驶强度。

车辆上用的转向器，其动力靠安装在发动机上的叶片泵提供，其顶部设计有转向控制阀，在方向盘左右打方向时，转向控制阀分别向转向器的助力油腔提供不同的油量，实现转向助力的提供。传统的转向控制，转向控制阀内设置有一刚度恰当且连接方向盘的扭杆。转向控制阀的开度是方向盘通过扭杆来控制的。驾驶员转方向盘的手力增加，扭杆的扭矩增加，转向控制阀的输出压力增加，相应的转向助力也增加，两者的关系如图1所示。这种仅仅依靠方向盘转向来实现转向助力的控制对驾驶员施加在方向盘上的手力依赖性很大。且不同车辆行驶速度其转向所需的转向扭矩是不同的。尤其是当车辆高速行驶时，若驾驶员转动方向盘的手力增加使得转向助力过大，车辆将出现转向发飘的现象，这是相当危险的。

此外，现有的转向控制阀，没有限位装置，驾驶员可以无限制的将转向器打方向到最大转角，而当车辆转向角度过大时，输出至转向器的过大助力将会损坏车辆前桥。

发明内容

鉴于上述现有技术中转向助力的控制人为因素影响大，控制精度低危险性高的问题，提供一种智能转向控制装置及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能转向控制装置，包括：助力控制件、检测器以及控制器。助力控制件控制输出至助力油腔的液压油压力的大小，实现转向助力的控制。检测器检测车轮的行驶状态，包括扭矩传感器、压力传感器和速度传感器。扭矩传感器检测当前车辆的转向扭矩，并形成与车辆转向扭矩相对应的扭矩信号。压力传感器检测当前助力控制件的输出压力，并形成与助力控制件的输出压力相对应的压力信号。速度传感器检测当前车辆的行驶速度，并形成与车辆行驶速度相对应的速度信号。控制器分别电性连接扭矩传感器、压力传感器、速度传感器以及助力控制件。控制器根据扭矩信号开启助力控制件；并根据压力信号和速度信号控制助力控制件的开度大小，使得车辆的转向扭矩、助力控制件的输出压力以及车辆行驶速度符合预设参数。

于本发明一实施例中，智能转向控制装置还包括角度传感器，检测当前车辆的转向角度，形成与转向角度相对应的角度信号，并将角度信号提供给控制器。控制器将该角度信号与期望值进行比较，当角度信号达到期望值，控制器减小助力控制件的开度大小，使得助力控制件的输出压力符合期望值。

于本发明一实施例中，角度传感器设置于车辆前桥。

于本发明一实施例中，助力控制件包括换向阀和阀门开启器，换向阀为转阀式、滑动式或平面式中的任一种。

于本发明一实施例中，换向阀为H型三位四通阀。

于本发明一实施例中，扭矩传感器设置于方向盘、转向器或方向盘与转向器的连接件中的任一种。

于本发明一实施例中，压力传感器设置于助力控制件。

于本发明一实施例中，速度传感器设置于车辆的驱动轮。

与上述智能转向控制装置相对应的，本发明还提供一种智能转向控制方法，包括：车辆行驶状态检测和车辆行驶状态控制。车辆行驶状态检测包括：检测当前车辆的转向扭矩，并形成与车辆转向扭矩相对应的扭矩信号。检测当前助力控制件的输出压力和车辆行驶速度，形成与助力控制件的输出压力和车辆行驶速度相对应的压力信号和速度信号。车辆行驶状态控制包括：根据扭矩信号开启助力控制件。根据压力信号和速度信号控制助力控制件的开度大小，使得车辆的转向扭矩、助力控制件的输出压力以及车辆行驶速度符合预设参数。

于本发明一实施例中，行驶状态检测还包括车辆转向角度检测，并形成与转向角度相对应的角度信号。相应的，行驶状态控制还包括：当角度信号达到期望值，减小助力控制件的开度大小，使得助力控制件的输出压力符合期望值。

综上所述，本发明通过扭矩传感器实时检测车辆的转向情况，控制器接收扭矩传感器提供的扭矩信号，并根据该检测信号来开启助力控制件。当车辆处于转向状态时，压力传感器实时检测助力控制件的输出压力并形成压力信号，而速度传感器实时检测当前车辆的行驶速度并形成速度信号。控制器根据扭矩信号、速度信号以及压力信号控制助力控制件的开度大小，使得三者的关系符合预设参数。防止汽车在高速转向时由于驾驶员施加在方向盘上的力过大而使得转向助力过大，最终出现发飘的现象。