[发明专利]非接触式转向限位的比例控制系统及比例控制方法有效
申请号: | 201410611822.3 | 申请日: | 2014-11-04 |
公开(公告)号: | CN104401390A | 公开(公告)日: | 2015-03-11 |
发明(设计)人: | 孟士伟;黄辉;姜炜;谭艳辉;李劼;陶林裕 | 申请(专利权)人: | 广西柳工机械股份有限公司 |
主分类号: | B62D5/06 | 分类号: | B62D5/06;B62D6/00;B62D113/00 |
代理公司: | 广西南宁汇博专利代理有限公司 45114 | 代理人: | 邓晓安 |
地址: | 545007 广*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 接触 转向 限位 比例 控制系统 控制 方法 | ||
1. 一种非接触式转向限位的比例控制系统,其特征在于:是在铰接转向车辆上应用的基于位移传感技术与变量液压技术的非接触式转向限位的比例控制系统,包括液压油箱(1)、电比例变量转向泵(2)、LS流量放大阀模块(5)、LS转向器模块(6)、正反转意图传感器总成(7)、方向盘转速传感器(8)、电比例溢流阀模块(9)、转向油缸(10)、位移传感器总成和控制器(13);
所述的液压油箱(1)、电比例变量转向泵(2)、LS流量放大阀模块(5)、电比例溢流阀模块(9)、转向油缸(10)通过液压油管依次连接,形成液压油回路;所述的LS转向器模块(6)通过液压油管分别与LS流量放大阀模块(5)、转向油缸(10)相连接;
所述的正反转意图传感器总成(7)和方向盘转速传感器(8)安装在LS转向器模块(6)上;所述的电比例变量转向泵(2)的输出管路上设有泵口压力传感器(3);所述的LS流量放大阀模块(5)的LS口输出管路上设有LS口压力传感器(4);
所述的泵口压力传感器(3)、LS口压力传感器(4)、正反转意图传感器总成(7)、方向盘转速传感器(8)、电比例溢流阀模块(9)、位移传感器总成的电路接线端子分别与控制器(13)上相应的接口相连接;
所述的位移传感器总成采用角位移传感器总成或线位移传感器总成;
当位移传感器总成采用角位移传感器总成时,所述角位移传感器总成包括拨叉机构(12)和角位移传感器(11);所述角位移传感器总成的拨叉机构(12)安装在车辆的转向铰接体上;所述角位移传感器(11)安装在拨叉机构(12)上,并与控制器(13)相连接;
当位移传感器总成采用线位移传感器总成时,所述线位移传感器总成的线位移传感器(15)安装在转向油缸(10)上,并与控制器(13)相连接。
2. 根据权利要求1所述的非接触式转向限位的比例控制系统,其特征在于:还包括机械式的橡胶阻尼缓冲装置。
3. 根据权利要求1所述的非接触式转向限位的比例控制系统,其特征在于:还包括手动开关(14),所述的手动开关(14)与控制器(13)相连接。
4. 根据权利要求1所述的非接触式转向限位的比例控制系统,其特征在于:所述的电比例溢流阀模块(9)上集成有安全旁路。
5. 根据权利要求1所述的非接触式转向限位的比例控制系统,其特征在于:所述的控制器(13)采用CPU或引擎控制模块ECM。
6. 一种非接触式转向限位的比例控制方法,其特征在于:在铰接转向车辆上安装如权利要求1-5任一项所述非接触式转向限位的比例控制系统;包括以下步骤:
其一,当位移传感器总成采用角位移传感器总成时,车辆适时转向角为A,角位移传感器(11)的触发临界转向角为A1,ΔA=A-A1为角位移传感器(11)位移适时输入量;AMAX为最大有效转向角,0位为整车铰接体前后对直,即0转向角度;包括以下控制模式:
① A < A1时,一般性转向工况-电比例控制模式一:此时整车在[0,A1)区间内一般性正常正反转向,比例控制限位功能屏蔽:所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2),控制电比例变量转向泵(2)的工作状态;在此过程,正反转意图传感器总成输出的反向转向信号被控制器(13)屏蔽,角位移传感器(11)未被触发,电比例溢流阀模块(9)比例溢流功能关闭;
② A1 ≤ A ≤ AMAX时,转向限位工况-电比例控制模式二:此时整车在[A1,AMAX]区间内仍保持正向转向,并逐渐接近有效行程终点AMAX,比例控制限位功能开启;当转向角大小为A1角度时,角位移传感器(11)被触发输出电信号,并且整车仍按照原来方向转向直至最大转向角位置;所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、角位移传感器(11)输出的电信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)分别输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2)和电比例溢流阀模块(9),控制电比例变量转向泵(2)和电比例溢流阀模块(9)的工作状态,即电比例变量转向泵(2)加速调整排量控制机构至0排量位置,电比例变量转向泵(2)输出流量迅速降低,同时转向主油路的液压油迅速经由电比例溢流阀模块(9)溢流回液压油箱;随着转向主油路流量的减小和转向阻力矩的作用下车辆转向速度迅速降低;当整车转向至转向终点位置时,转向的残余惯性能量已经大幅衰减,实现转向终点的缓冲限位功能;
③ A1 ≤ A ≤ AMAX区间,整机快速反转工况-电比例控制模式三:此时整车在[A1,AMAX]区间的某个点开始反向转向;所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、角位移传感器(11)输出的电信号、正反转意图传感器总成(7)输出的反向转向电信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)先输出信号中断电比例溢流阀模块(9)溢流,再输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2),电比例变量转向泵(2)加速调整排量控制机构至较大排量位置,实现中断溢流-加大变量泵排量-快速反向转向的控制;
其二,当位移传感器总成采用线位移传感器总成时,车辆适时转向角为A时对应的转向油缸适时行程为S;线位移传感器(15)的触发临界转向角为A1时对应的临界行程为S1;ΔS=S-S1为线位移传感器(15)位移适时输入量;SMAX为转向油缸最大有效行程;ΔSmax为线位移最大输入位移量,0位为整车铰接体前后对直,即0转向角度;包括以下控制模式:
① S < S1时,一般性转向工况-电比例控制模式一:此时整车在[0,S1)区间内一般性正常正反转向,比例控制限位功能屏蔽;所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2),控制电比例变量转向泵(2)的工作状态;在此过程,正反转意图传感器总成输出的反向转向信号被控制器(13)屏蔽,线位移传感器(15)未被触发,电比例溢流阀模块(9)比例溢流功能关闭;
② S1 ≤ S ≤ SMAX时,转向限位工况-电比例控制模式二:此时整车在[S1,SMAX]区间内仍保持正向转向,并逐渐接近有效行程终点SMAX,比例控制限位功能开启;当转向角大小为A1角度,对应转向油缸(10)行程为S1,此时线位移传感器(15)被触发输出电信号,并且整车仍按照原来方向转向直至最大转向角位置;所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、线位移传感器(15)输出的电信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)分别输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2)和电比例溢流阀模块(9),控制电比例变量转向泵(2)和电比例溢流阀模块(9)的工作状态,即电比例变量转向泵(2)加速调整排量控制机构至0排量位置,电比例变量转向泵(2)输出流量迅速降低,同时转向主油路的液压油迅速经由电比例溢流阀模块(9)溢流回液压油箱;随着转向主油路流量的减小和转向阻力矩的作用下车辆转向速度迅速降低;当整车转向至转向终点位置时,转向的残余惯性能量已经大幅衰减,实现转向终点的缓冲限位功能;
③ S1 ≤ S ≤ SMAX区间内,整机快速反转工况-电比例控制模式三:此时整车在[S1, SMAX]区间的某个点开始反向转向;所述的控制器(13)接收LS口压力传感器(4)输出的信号Pls、泵口压力传感器(3)输出的信号Pp、方向盘转速传感器(8)输出的信号、线位移传感器(15)输出的电信号、正反转意图传感器总成(7)输出的反向转向电信号、以及变量泵排量控制机构位置信号和整车车速信号,然后控制器(13)先输出信号中断电比例溢流阀模块(9)溢流,再输出比例控制信号给电比例变量转向泵(2),电比例变量转向泵(2)加速调整排量控制机构至较大排量位置,实现中断溢流-加大变量泵排量-快速反向转向的控制。
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