[发明专利]电控液压助力转向系统控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电控液压助力转向技术领域，尤其涉及一种电控液压助力转向系统控制器及其控制方法。

背景技术

传统的汽车采用液压助力转向系统，转向系统的助力特性是固定的，即转向助力大小不随转向工况的不同而相应地调节。例如当汽车高速转向时，由于转向助力大，驾驶员就会感觉路感不清晰，感觉汽车“发飘”，这样汽车的操纵稳定性和行驶安全性就得不到保证。为了提高汽车的操纵稳定性，改进型液压助力转向系统的助力特性在小操纵转矩区更平、更长，牺牲了低速转向的轻便性来提高高速转向的安全性，但是低速转向时就会感觉沉重。随着经济的发展和生活水平的提高，人们对汽车的舒适性和安全性提出了更高的要求，表现在转向系统领域就是要求低速转向时轻便，高速转向时稳定。上世纪末出现的电动助力转向系统和电动液压助力系统能使汽车在低速转向时轻便，高速转向时稳定，但是由于其功率有限，不适用于前轴负荷较大的重型车辆。

电控液压助力转向系统（简称ECHPS）在传统液压助力转向系统的基础上加装电子执行装置，使系统的压力和流量随行驶工况的变化而变化，从而实现低速转向轻便，高速转向稳定的目标；而且ECHPS仍然采用液压泵作为助力源，可以提供足够的转向功率，因此适用于重型车辆，此方案能提高重型车辆的转向轻便性和操稳性。专利“电控液压动力转向器总成”（CN200620066801.9）采用步进电机来调节旁通阀的节流孔大小，以控制进入转向控制阀的液压油流量，控制器根据车速调节旁通阀的节流孔大小，保证低速转向轻便性和高速转向稳定性；专利“一种阀特性电子控制液压转向系统”（CN200620127131.7）提出在转向器的油路中并联电磁比例节流阀，电子控制单元根据车速信号适时改变电磁比例节流阀的线圈电流从而改变节流阀节流口的大小，但是此专利没有给出控制器的具体方案和控制方法；专利“汽车电控液压助力转向系统”（CN200320118460.1）提出在转向器的进油管和回油管间并联连接电磁阀，控制装置根据车速传感器的信号控制电磁阀阀口的开度从而调节转向系统的压力，使驾驶员操作的方向盘在汽车低速时有较轻的手感，高速时具有较重的手感，而且给出了相应的控制电路，但是由于控制器采用模拟电路，所以控制器极易受到干扰，控制参数固定，不能适应工况的变化，而且没有给出控制方法。

综上所述，现有转向系统存在如下技术问题：液压助力转向系统不能兼顾转向轻便性和操纵稳定性且能耗高，基于电动泵的电动液压助力转向系统和电动助力转向系统不能满足重型车辆对大转向功率的要求。基于旁通阀节流孔调节的电控液压转向系统的控制器采用模拟电路，抗干扰能力差，控制参数固定，而且没有考虑极限工况下的控制方法。

有鉴于此，有必要提出了一种电控液压助力转向系统控制器及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电控液压助力转向系统控制器及其控制方法。

本发明的一种电控液压助力转向系统控制器，所述控制器包括：

微处理器模块；

电源模块，与所述微处理器模块相连，用于处理电源中的共模和串模干扰，并产生控制器中芯片所需的电压；

信号调理模块，与所述微处理器模块相连，用于调理转角、车速、转速、压力、电流和点火信号；

CAN模块，与所述微处理器模块相连，用于接收车速和转速信号；

驱动模块，与所述微处理器模块相连，用于把微处理器模块发出的PWM信号放大为驱动比例阀线圈的电流信号。

作为本发明的进一步改进，所述电源模块由第一低通滤波器、扼流线圈、电源继电器、第二低通滤波器、防反接电路、稳压芯片TLE4276和稳压芯片TLE4271组成，稳压芯片TLE4276给传感器供电，稳压芯片TLE4271给信号调理模块和微处理器模块供电。

作为本发明的进一步改进，所述信号调理模块包括：

车速和转速信号处理电路，所述车速和转速处理电路由浪涌抑制器、低通滤波器、光耦隔离和施密特触发器依次串接而成；

转角信号处理电路，所述转角信号处理电路由钳位二极管、二阶低通滤波器、光耦隔离、迟滞比较器依次串联而成；

压力信号处理电路，所述压力信号处理电路由齐纳二极管和有源低通滤波器依次串接而成；

电流信号处理电路，所述电流信号处理电路由低通滤波器和差分放大器依次串接而成；

点火信号处理电路，所述点火信号处理电路由稳压二极管、分压电路、π型滤波器依次串联而成。

作为本发明的进一步改进，所述微处理器模块以单片机XC866为处理芯片。