專利名稱：一種用于電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的電平比較模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到汽車電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領域，具體涉及一種能夠改變進入動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥中液流壓力與流量的旁通裝置及其控制裝置，適用于大型客車、載貨汽車等商用車。
背景技術：
目前而言，在商用車領域里廣泛應用的是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，只具有固定的手力特性，在汽車低速行駛時，方向盤操縱有較好的輕便性，當車速較快的時候，轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)速也上升，導致液壓油的流量增大，產(chǎn)生較大的助力，使得方向盤轉(zhuǎn)動過于輕便，容易喪失路感，產(chǎn)生汽車“發(fā)飄”的問題，降低了商用車高速行駛的安全性能，也不利于汽車節(jié)能的要求。由于傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法有效解決轉(zhuǎn)向“輕”與“靈”的矛盾，以及轉(zhuǎn)向力與路感相互制約的問題，所以人們提出電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來控制進入轉(zhuǎn)向閥的流量，以獲得良好的助力手感。目前該系統(tǒng)根據(jù)流量控制裝置不同可分為電磁閥流量控制式、步進電機驅(qū)動控制閥流量控制式、電機直接驅(qū)動油泵流量控制式等三種主要控制方式。在現(xiàn)有方案中，國家實用新型專利200320118460.1中采用步進電機來調(diào)節(jié)旁通閥的節(jié)流口大小，以控制進入到轉(zhuǎn)向控制閥的液壓油流量。這種改進方案可一定程度上解決汽車高速轉(zhuǎn)向時喪失路感的問題，但此形式結構復雜，成本較高，不易控制；國家實用新型專利200820227155. 9中采用了電磁比例閥來調(diào)節(jié)旁通閥的節(jié)流口大小，從而控制液壓油的流量，但這種方案對電磁比例閥本身的精度要求較高，對控制器的要求也較為苛亥IJ，且針閥在實際使用中往往承受不住高壓而出現(xiàn)開啟不穩(wěn)定的現(xiàn)象；國家實用新型專利200720034596. 2中采用直流電機直接驅(qū)動油泵，通過控制電源電壓和電流的大小間接控制液壓泵流量和壓力，這種結構在原來動力轉(zhuǎn)向的基礎上增加了電機和其他連接機構，結構更復雜，而且對直流電機的控制也是難點。上述這些方案普遍存在不易控制，產(chǎn)品成本較高，結構復雜等不足，難以獲得駕駛員需要的良好的助力手感。為克服現(xiàn)有技術的不足現(xiàn)有一種在保持原有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎上、增設一套組合電磁閥單元作為旁通油路，通過精確控制能夠?qū)崿F(xiàn)旁通油量多級可調(diào)，助力特性更佳的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型涉及的電平比較模塊就是用于電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的，控制裝置能根據(jù)傳感器信號對電磁閥進行全閉合、單個開啟、全開啟共四種組合方式的組合控制，本實用新型在使用中，當駕駛員剛剛啟動汽車時，需要相對較大的轉(zhuǎn)向助力，此時電磁閥組合單元兩電磁閥關閉不起旁通作用，隨著車速的增加，控制器根據(jù)需要，打開其中一個通徑較小的電磁閥，汽車中高速時候，打開通徑較大的電磁閥，等到高速的時候，將全部閥門打開，以此來減少進入轉(zhuǎn)向控制閥內(nèi)的液壓油流量，從而增大轉(zhuǎn)向力，以避免喪失路感，提高整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性能，此外，針對高速緊急大轉(zhuǎn)向的工況，控制裝置能結合轉(zhuǎn)向角速度傳感器信號對兩個電磁閥作出全關閉的指令，從而有效解決此種危險工況下的轉(zhuǎn)向輕便安全問題。從儀表盤取出的車速信號，是頻率隨車速變化的方波信號，頻率基本與車速成正t匕，對車速信號需進行調(diào)理使其成為理想的方波，經(jīng)由頻一壓轉(zhuǎn)換芯片21轉(zhuǎn)變?yōu)殡S頻率變化的電平信號，LM331經(jīng)電源模塊供電，外圍只要用少量的電阻和電容就可以達到頻率電壓轉(zhuǎn)換的目的，電平比較模塊22由3個比較器19和四個電阻Rp R2, R3、R4組成，四個電阻起分壓作用，給比較器19提供3種不同的基準電壓，分別是m且\零2。當LM331 輸出電壓 V〈V。時，I2I1Ici = 000* ；當V0WV1 時，I2I1I0 = 001 ;當V1WV2 時，I2I1I0 = 011 ；當V>V2 時，I2I1I0 = 111 ；*0表示邏輯低電平，I表示邏輯高電平。電平比較模塊22輸出的高低電平信號輸入到邏輯運算模塊23，邏輯運算模塊23由兩個反相器、兩個與門和一個或門組成，Y0^Y1是邏輯運算模塊輸出的高低電平信號。當I2I1I0 = 000* 時，Y1Y0 = 00 ；當I2I1I0 = 001 時，Y1Y0 = 01 ；當I2I1I0 = 011 時，Y1Y0 = 10 ；當I2I1I0 = 111 時，Y1Y0 = 11 ；VY1分別控制電磁閥驅(qū)動模塊24的T1、T2，T1J2是N溝道MOS管，它具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、溫穩(wěn)性好等優(yōu)點，因此廣泛應用于功率級放大電路。電磁閥驅(qū)動模塊24中T1J2起電子開關作用，當柵極輸入高電平時，功率管打開，驅(qū)動電路中有電流流過，電磁閥開啟；當柵極輸入低電平時，功率管關閉，電磁閥恢復初始狀態(tài)。R5、R7是降壓電阻以滿足電路中電流的要求，而且R5、R7是可調(diào)電阻，可根據(jù)不同通徑的電磁閥作相應調(diào)整，R6、R8是反饋電阻，用以檢測驅(qū)動電路中的電流，作過流保護用，DpD2是兩個電磁閥的續(xù)流二極管，給電磁閥關閉時提供泄流通道，不至于使電磁閥線圈產(chǎn)生的高電壓擊穿MOS管，同時也提高了響應速度。25是電源模塊，主要是把蓄電池24V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦鱾€芯片和電路所需的電壓。26是電源欠壓保護模塊，以保證電磁閥的可靠運行，當欠壓保護模塊檢測到電源電源過低時，欠壓保護模塊輸出低電平，關斷驅(qū)動電磁閥的功率管，并給出故障報警信號。27是過流保護模塊，當某種原因(比如電磁閥線圈短路)導致驅(qū)動電路的電流過大時，過流保護模塊輸出低電平，模塊23中的AND2和AND3均輸出低電平，從而模塊24中的T1、T2關閉，電磁閥也關閉。本實用新型采用上述結構后，組合單元內(nèi)電磁閥根據(jù)控制信號實現(xiàn)了四種組合方式的控制功能，將駕駛員所需要施加的轉(zhuǎn)向力控制在合適的范圍內(nèi)，也解決了針對高速緊急大轉(zhuǎn)向工況下的轉(zhuǎn)向輕便安全問題，并實現(xiàn)輸出全特性曲線，如圖5所示。本實用新型電路簡單，壽命長久，易實現(xiàn)精確控制，解決了 “發(fā)飄”的問題，提高了汽車行駛的安全性和操縱穩(wěn)定性。

圖1為電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的控制器流程圖；[0023]圖2為包含電平比較模塊的電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的內(nèi)部功能模塊結構框圖圖中19、比較器；20、數(shù)字邏輯門電路；21、頻-壓轉(zhuǎn)換芯片；22、電平比較模塊；23、邏輯運算模塊；24、電磁閥驅(qū)動模塊；25、電源模塊；26、電源欠壓保護模塊；27、過流保護模塊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。在本實用新型中，控制裝置能根據(jù)傳感器信號對電磁閥進行全閉合、單個開啟、全開啟共四種組合方式的組合控制，本實用新型在使用中，當駕駛員剛剛啟動汽車時，需要相對較大的轉(zhuǎn)向助力，此時電磁閥組合單元兩電磁閥關閉不起旁通作用，隨著車速的增加，控制器根據(jù)需要，打開其中一個通徑較小的電磁閥，汽車中高速時候，打開通徑較大的電磁閥，等到高速的時候，將全部閥門打開，以此來減少進入轉(zhuǎn)向控制閥內(nèi)的液壓油流量，從而增大轉(zhuǎn)向力，以避免喪失路感，提高整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性能，此外，針對高速緊急大轉(zhuǎn)向 的工況，控制裝置能結合轉(zhuǎn)向角速度傳感器信號對兩個電磁閥作出全關閉的指令，從而有效解決此種危險工況下的轉(zhuǎn)向輕便安全問題，具體結合圖1作進一步說明從儀表盤取出的車速信號，是頻率隨車速變化的方波信號，頻率基本與車速成正t匕，對車速信號需進行調(diào)理使其成為理想的方波，經(jīng)由頻一壓轉(zhuǎn)換芯片21轉(zhuǎn)變?yōu)殡S頻率變化的電平信號，LM331經(jīng)電源模塊供電，外圍只要用少量的電阻和電容就可以達到頻率電壓轉(zhuǎn)換的目的，電平比較模塊22由3個比較器19和四個電阻Rp R2, R3、R4組成，四個電阻起分壓作用，給比較器19提供3種不同的基準電壓，分別是m且\零2。當LM331 輸出電壓 V<V0 時，I2I1I0 = 000* ；當V0WV1 時，I2I1I0 = 001 ；當V1WV2 時，I2I1I0 = 011 ；當V>V2 時，I2I1Iq = Ill ;*0表示邏輯低電平，I表示邏輯高電平。電平比較模塊22輸出的高低電平信號輸入到邏輯運算模塊23，邏輯運算模塊23由兩個反相器、兩個與門和一個或門組成，Y0^Y1是邏輯運算模塊輸出的高低電平信號。當I2I1I0 = 000* 時，Y1Y0 = 00 ；當I2I1I0 = 001 時，Y1Y0 = 01 ；當I2I1Itl = 011 時，Y1Ytl = 10 ；當I2I1I0 = 111 時，Y1Y0 = 11 ；YtlJ1分別控制電磁閥驅(qū)動模塊24的！\、T2，T1J2是N溝道MOS管，它具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、溫穩(wěn)性好等優(yōu)點，因此廣泛應用于功率級放大電路。電磁閥驅(qū)動模塊24中T1J2起電子開關作用，當柵極輸入高電平時，功率管打開，驅(qū)動電路中有電流流過，電磁閥開啟；當柵極輸入低電平時，功率管關閉，電磁閥恢復初始狀態(tài)。R5、R7是降壓電阻以滿足電路中電流的要求，而且R5、R7是可調(diào)電阻，可根據(jù)不同通徑的電磁閥作相應調(diào)整，R6、R8是反饋電阻，用以檢測驅(qū)動電路中的電流，作過流保護用，DpD2是兩個電磁閥的續(xù)流二極管，給電磁閥關閉時提供泄流通道，不至于使電磁閥線圈產(chǎn)生的高電壓擊穿MOS管，同時也提高了響應速度。[0039]25是電源模塊，主要是把蓄電池24V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦鱾€芯片和電路所需的電壓。26是電源欠壓保護模塊，以保證電磁閥的可靠運行，當欠壓保護模塊檢測到電源電源過低時，欠壓保護模塊輸出低電平，關斷驅(qū)動電磁閥的功率管，并給出故障報警信號。27是過流保護模塊，當某種原因(比如電磁閥線圈短路)導致驅(qū)動電路的電流過大時，過流保護模塊輸出低電平，模塊23中的AND2和AND3均輸出低電平，從而模塊24中的T1、T2關閉，電磁閥也關閉。本實用新型采用上述結構后，組合單元內(nèi)電磁閥根據(jù)控制信號實現(xiàn)了四種組合方式的控制功能，將駕駛員所需要施加的轉(zhuǎn)向力控制在合適的范圍內(nèi)，也解決了針對高速緊急大轉(zhuǎn)向工況下的轉(zhuǎn)向輕便安全問題，并實現(xiàn)輸出全特性曲線。本實用新型電路簡單，壽命長久，易實現(xiàn)精確控制，解決了“發(fā)飄”的問題，提高了汽車行駛的安全性和操縱穩(wěn)定性。
權利要求1.一種用于電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的電平比較模塊，其特征在于由3個比較器和四個電阻組成，四個電阻起分壓作用，給比較器提供3種不同的基準電壓。
專利摘要本實用新型涉及到汽車電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領域，公開了一種用于電控液壓轉(zhuǎn)向裝置的電平比較模塊，其特征在于，由3個比較器和四個電阻組成，四個電阻起分壓作用，給比較器提供3種不同的基準電壓。
文檔編號B62D6/02GK202827711SQ20122043092
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2012年8月28日
發(fā)明者宋海兵, 謝軍, 王春宏, 譚國強, 凌志強, 張軍, 徐兆峰 申請人:江蘇罡陽動力轉(zhuǎn)向器廠