閉環控制是指單片機通過D/A采集霍爾傳感器 采集電動累13的轉速信號作為反饋信號，單片機根據轉速反饋信號，優選通過PWM控制對電 動累13的轉速進行控制，實現閉環控制;轉向控制器25根據角度信號W及速度信號閉環控 制線圈的電流大小是指單片機優選采用控制直流恒流源的方式控制線圈的電流大小，單片 機D/A采集比例電磁閥中線圈的電流信號作為反饋信號，單片機根據電流反饋信號對直流 恒流源輸出的電流進行控制，閉環控制;而其中的PWM控制和閉環控制直流恒流源的控制方 式采用現有的常規技術，本發明對此不再做寶述。
[0032] 本發明的工作過程為：電動累13通過進油管19吸取儲油罐20中的油，電動累13的 油液流入配油盤9的入油口，再由配油盤的出油口流入擋塊6的內腔61中，油液再流入導孔7 經節流口 71流入第二腔體12中最終流入轉向器總成15中，完成轉向，轉向結束后由通過回 油管17回流到儲油罐20中，實現一次循環，在此過程中轉向控制器25同時對電動累轉速和 推桿2位移進行控制，具體控制原理為：
[0033] 1、控制電動累轉速的原理:轉向控制器25接受角度傳感器26的角度信號和車速傳 感器27的車速信號數值，轉向控制器25的單片機通過控制公式計算出電動累13的目標轉速 數值，同時轉向控制器25的單片機采集電動累13的實際轉速，轉向控制器25的單片機通過 對目標轉速數值與實際轉速數值進行對比，控制電動累13的實際轉速接近或等于目標轉 速；電動累13的實際轉速越高，轉向助力越大，但電動累13中的油液溫度將會升高，電動累 13的實際轉速越低，轉向助力越小，電動累13中的油液溫度將會降低。
[0034] 2、控制推桿2位移的原理:轉向控制器25接受角度傳感器26的角度信號和車速傳 感器27的車速信號數值，單片機通過控制公式計算出比例電磁鐵4中線圈的目標電流數值， 同時轉向控制器25的單片機采集線圈的實際電流數值，轉向控制器25的單片機通過對目標 電流數值與實際電流數值進行對比，控制直流恒流源輸出接近或等于目標電流數值的直電 流給線圈；線圈的電流決定了比例電磁鐵4對銜鐵的電磁力大小，銜鐵受到電磁力作用帶動 推桿2及推塊5朝向彈黃方向運動，推塊5與節流口 71的間隙逐漸變小，進入第二腔體12的油 液量變小，從而使進入轉向器總成15的油液量也相應的變小，實現轉向助力變小，推塊5壓 縮彈黃8,直到銜鐵受到的電磁力與彈黃8的彈性力相等，推塊5與節流口 71的間隙保持動態 平衡，隨后，控制線圈的電流數值變小，彈黃8的彈性力大于銜鐵受到的電磁力，推塊5與節 流口 71的間隙變大，轉向助力變大，控制線圈的電流數值變大，彈黃8的彈性力小于銜鐵受 到的電磁力，推塊5與節流口71的間隙變小，轉向助力變小，運樣就實現了通過控制流入轉 向器總成15的油液流量進一步控制轉向助力的大小，該方式與控制電動累13的轉速控制轉 向助力的大小相結合，控制更加精準，能夠在滿足汽車助力的前提下顯著降低油液的溫度。
[0035] 智能液壓助力轉向系統的控制方法，角度傳感器26檢測的角度信號數值為a,方向 盤的最大轉動角度為A，電動累13的轉速數值為n，轉向控制器25對轉速數值n的控制公式 為：
[0038] 當汽車不轉向或方向盤打死時，即a = 〇或a = A時，汽車不需要轉向助力，n = 600， 此時轉速處于最低值，電動累13內的油液壓力處于最低值，溫度得到降低，在a = 〇到
的過程中，n逐漸變大，轉向助力逐漸變大，在
的時候，n = 1200,轉速達到最 大值，方向盤轉動輕松，在
> 到〇 =A的過程，轉速逐漸變小，轉向助力逐漸變小，大轉 向的時候，轉向器總成15中的轉閥入口變小，降低轉速有利于降低電動累13中的油壓，從而 降低電動累13內油液的溫升速度和實際溫度；
[0039] 車速傳感器27檢測的車速信號數值為S，線圈的電流數值為I，彈黃的彈性系數為 k，永磁鐵的磁感應強度為B，線圈的長度為L，轉向控制器對電流數值I的控制公式為：
[0040] 汽車速度S越大，線圈的電流數值I越大，推桿巧E動推塊5朝向彈黃8運動的位移量 越大，推塊5與節流日71的間隙越小，流入轉向器總成15的油液流量越小，轉向助力越小，方 向盤越沉，有利于汽車在高速狀態下的行駛安全，相反的汽車速度S越小，方向盤越輕，有利 于汽車低速狀態下的轉向操作，另外，汽車不轉向或方向盤打死時，轉向角度a的數值不影 響線圈的電流數值I，而在汽車轉向且轉向角度小于最大轉向角度使，轉向角度a越大，線圈 的電流數值I越大，方向盤越沉，限制了汽車大角度轉向，進一步提高了汽車在高速狀態下 的行駛安全。
[0041] 本發明的一種實驗數據為:使用排量為lOml/r的電動累，在汽車進行時間為Imin 的連續大角度轉向操作后，電動累13油液溫升為60-65°C，而在同等條件下，現有的電動累 13油液的溫升為90-95°C，因此，本發明能有效的避免電動累油溫過高的現象。
[0042] W上就本發明較佳的實施例做了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發 明不僅局限于W上實施例，其具體結構允許有變化，本領域技術人員可W根據本發明作出 各種改變和變形，只要不脫離本發明的精神，均屬于本發明所附權利要求所定義的范圍。
【主權項】
1. 智能液壓助力轉向系統，其特征在于，包括轉向器總成、儲油罐、電動累、轉向控制器 W及用于檢測汽車方向盤轉動角度的角度傳感器，所述電動累具有進油口和出油口，所述 轉向器總成具有入油口和回油口，所述電動累的進油口通過進油管與儲油罐連通，所述電 動累的出油口通過出油管與轉向器總成的入油口連通，所述轉向器總成的回油口通過回油 管與儲油罐連通，所述轉向控制器通過CAN總線接收角度傳感器的角度信號，所述轉向控制 器通過UVW立相線與電動累電性連接，轉向控制器根據角度信號閉環控制電動累的轉速。2. 根據權利要求1所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述電動累的出油口設 有比例電磁閥，比例電磁閥包括閥體、比例電磁鐵W及設在閥體中的推桿和導套，推桿滑動 設置于導套中，所述比例電磁鐵包括線圈和銜鐵，該銜鐵與推桿的一端相連，所述推桿的另 一端連接有推塊，該推塊將閥體的內腔分隔為第一內腔和第二內腔，所述閥體具有入油口 和出油口，該閥體的入油口第一腔體連通，閥體的出油口與第二內腔連通，閥體的外壁中設 有導孔，第一內腔和第二內腔通過導孔相連通，導孔與第二腔體連通的開口為節流口，第一 內腔中設有彈黃，該彈黃的一端與閥體的內壁相連，推桿沿軸向驅動推塊做往復運動W推 塊與節流口之間的間隙大小，推塊與節流口之間的間隙變小的過程中，彈黃被推塊壓縮，比 例電磁鐵的線圈通過轉向控制器接入直流電，轉向控制器根據角度信號W及速度信號閉環 控制線圈的電流大小。3. 根據權利要求2所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述推桿包括依次相連 的第一桿體、第二桿體和第=桿體，所述第一桿體的頭端連接銜鐵，所述第=桿體的頭端連 接推塊，所述第一內腔中設有具有內腔的擋塊，該擋塊的內腔與導孔連通，該擋塊上設有連 通第一內腔和擋塊的內腔的通孔，所述第二桿體與通孔滑動配合，所述第一桿體和第=桿 體的外徑大于通孔的孔徑。4. 根據權利要求2所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述電動累中設有配油 盤，所述配油盤的入油口連通電動累的出油口，該配油盤的出油口連通第一內腔。5. 根據權利要求1所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述電動累具有溢流 口，所述電動累的溢流口上設有溢流閥，所述溢流閥通過溢流管與儲油罐連通。6. 根據權利要求1所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述回油管上設有安全 閥。7. 根據權利要求1~6任意一項所述的智能液壓助力轉向系統，其特征在于，所述轉向 系統還包括檢測汽車速度的車速傳感器，所述轉向控制器通過CAN總線接收車速傳感器的 車速信號，轉向控制器根據角度信號W及速度信號閉環控制線圈的電流大小。8. 智能液壓助力轉向系統的控制方法，其特征在于，所述角度傳感器檢測的角度信號 數值為〇,方向盤的最大轉動角度為A，所述電動累的轉速數值為n，所述轉向控制器對轉速 數值n的控制公式為：所述車速傳感器檢測的車速信號數值為S，所述線圈的電流數值為I，所述彈黃的彈性
【專利摘要】本發明公開了一種智能液壓助力轉向系統及其控制方法，該智能液壓助力轉向系統，包括轉向器總成、儲油罐、電動泵、轉向控制器以及用于檢測汽車方向盤轉動角度的角度傳感器，所述電動泵具有進油口和出油口，所述轉向器總成具有入油口和回油口，所述電動泵的進油口通過進油管與儲油罐連通，所述電動泵的出油口通過出油管與轉向器總成的入油口連通，所述轉向器總成的回油口通過回油管與儲油罐連通，所述轉向控制器通過CAN總線接收角度傳感器的角度信號，所述轉向控制器通過UVW三相線與電動泵電性連接，轉向控制器根據角度信號閉環控制電動泵的轉速。
【IPC分類】B62D5/06
【公開號】CN105644619
【申請號】
【發明人】劉冬, 金垣鎬, 陳天天, 繆炎, 周明山, 張文祥
【申請人】全興精工集團有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月28日