[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

权利要求书

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定量比例溢流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）、定量转向泵（2）、开关溢流阀模块（3）、流量放大阀模块（4）、转向器模块（5）、正反转意图传感器总成（6）、电比例溢流阀模块（7）、转向油缸（8）、位移传感器总成、控制器（11）和手动开关（12）；

所述的液压油箱（1）、定量转向泵（2）、开关溢流阀模块（3）、流量放大阀模块（4）、转向器模块（5）、电比例溢流阀模块（7）、转向油缸（8）通过液压油管依次连接，形成液压油回路；

所述的正反转意图传感器总成（6）安装在转向器模块（5）上；

所述的正反转意图传感器总成（6）、电比例溢流阀模块（7）、位移传感器总成和手动开关（12）的电路接线端子分别与控制器（11）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（10）和角位移传感器（9）；所述角位移传感器总成的拨叉机构（10）安装在车辆的转向铰接体上；所述角位移传感器（9）安装在拨叉机构（10）上，并与控制器（11）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（13）安装在转向油缸（8）上，并与控制器（11）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：所述的电比例溢流阀模块（7）上集成有安全旁路。

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：所述的控制器（11）采用CPU或引擎控制模块ECM。

5.一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1-4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（9）的触发临界转向角为A₁，ΔA=A-A₁为角位移传感器（9）位移适时输入量，A_MAX为最大有效转向角，0位为整车转向铰接体前后对直，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：此时整车在[0，A₁）区间内一般性正常正反转向，比例溢流控制限位功能屏蔽；控制器（11）屏蔽的转向控制信号主要是正反转意图传感器总成（6）输出的反转意图电信号；此时角位移传感器（9）未被触发；角位移比例溢流控制功能处于关闭状态，此时车辆处于一般性正常转向状态，由方向机的转向器模块（5）、流量放大阀模块（4）正常控制转向；

② A₁ ≤ A ≤ A_MAX时，转向限位工况-电比例控制模式：此时整车在[A₁，A_MAX]区间内仍保持正向转向，并逐渐接近有效转向角终点A_MAX，此时控制限位功能开启；当转向角大小为A₁角度，此时角位移传感器（9）被触发输出有效电信号，并且整车仍按照原来方向转向直至最大转向角位置；控制器（11）接收角位移传感器（9）输出的电信号，然后输出线比例电信号给电比例溢流阀模块（7），电比例溢流阀模块（7）根据输入的线比例电信号控制进入转向油缸（8）大小腔的油量；随着主转向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 ≤ A_MAX区间内，整机快速反转工况-电比例控制模式：此时整车在[A₁, A_MAX]区间的某个点开始反向转向；正反转意图传感器总成（6）采集到转向器模块（5）进行反向转向动作信息时，正反转意图传感器总成（6）将反转意图电信号输入给控制器（11），控制器（11）发出信号中断电比例溢流阀模块（7）溢流，实现车辆的快速反向转向；

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（13）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（13）位移适时输入量；S_MAX为转向油缸最大有效行程；ΔSmax为线位移最大输入位移量；包括以下控制模式：

① S < S₁，一般性转向工况-电比例控制模式：此时整车在[0，S₁）区间内一般性正常正反转向，比例溢流控制限位功能屏蔽；控制器（11）屏蔽的转向控制信号主要是正反转意图传感器总成（6）输出的反转意图电信号；此时线位移传感器（13）未被触发；线位移比例溢流控制功能处于关闭状态，此时车辆处于一般性正常转向状态，由方向机的转向器模块（5）、流量放大阀模块（4）正常控制转向；

② S₁ ≤ S ≤ S_MAX时，转向限位工况-电比例控制模式：此时整车在[S₁，S_MAX]区间内仍保持正向转向，并逐渐接近有效行程终点S_MAX，此时控制限位功能开启；当转向角大小为A₁角度，对应转向油缸（8）的行程为S₁，此时线位移传感器（13）被触发输出有效电信号，并且整车仍按照原来方向转向直至最大转向角位置；控制器（11）接收线位移传感器（13）输出的电信号，然后输出线比例电信号给电比例溢流阀模块（7），电比例溢流阀模块（7）根据输入的线比例电信号控制进入转向油缸（8）大小腔的油量；随着主转向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 ≤ S_MAX区间，整机快速反转工况-电比例控制模式：此时整车在[S₁，S_MAX]区间的某个点开始反向转向；正反转意图传感器总成（6）采集到转向器模块（5）进行反向转向动作信息时，正反转意图传感器总成（6）将反转意图电信号输入给控制器（11），控制器（11）发出信号中断电比例溢流阀模块（7）溢流，实现车辆的快速反向转向。