CN103895699B - 一种转向装置及遥控转向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向装置，包括：ECU、转向油泵、转向油罐、三位控制开关、第一控制开关、第二控制开关和液压助力转向器；液压助力转向器包括转向器液压阀和转向器液压缸；ECU分别连接三位控制开关、第一控制开关和第二控制开关的控制端。通过遥控器控制ECU，并进一步控制三位控制开关和两个控制开关的导通和关断，结合液压助力转向器进一步控制左右车轮的转向，成本较低，并且零部件的可靠性和寿命比较高。本发明还公开了一种遥控转向系统，包括遥控器和上述的转向装置；所述遥控器发送转向信号给ECU进一步控制车轮的转向。应用该转向装置的遥控转向系统同样具有成本低，可靠性和寿命高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及车辆转向技术领域，具体涉及一种转向装置及遥控转向系统。
背景技术
随着生活水平的提高，汽车已经作为交通工具进入了很多家庭，并且汽车保有量会继续增长。为了加强汽车消费者的感受和现实生活的方便性，有的汽车厂商已推出遥控驾驶汽车，但目前的遥控驾驶技术都是基于电动助力转向装置（EPS）开发的，此系统目前存在以下不足：很多电动助力转向装置（EPS）还不是特别成熟，尤其对于前轴载荷较重的汽车，需要开发大功率的无刷电机；在遥控驾驶过程中，电动助力转向装置（EPS）会经常进行原地转向，此时转向装置的负载最大，电动助力转向装置（EPS）的电机会产生很大热量，或让电机进入自我保护模式，大大降低了电动助力转向装置（EPS）电机的寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种成本低并且使用寿命高的转向装置及遥控转向系统。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种转向装置，包括：ECU、转向油泵、转向油罐、三位控制开关、第一控制开关、第二控制开关和液压助力转向器；所述液压助力转向器包括转向器液压阀和转向器液压缸；所述转向油泵的出液口连接三位控制开关的公共端，三位控制开关的第一位连接转向器液压阀的第一端口，所述转向器液压阀的第二端口连接转向油罐；三位控制开关的第二位连接第一控制开关的第一端，第一控制开关的第二端连接转向器液压阀的第三端口；所述三位控制开关的第三位连接第二控制开关的第一端，第二控制开关的第二端连接转向器液压阀的第四端口；所述三位控制开关的第二位连接转向器液压缸的第一侧，三位控制开关的第三位连接转向器液压缸的第二侧；所述ECU分别连接三位控制开关、第一控制开关和第二控制开关的控制端。
本发明还公开了一种遥控转向系统，包括遥控器和上述的转向装置；所述遥控器发送转向信号给ECU，ECU通过控制三位控制开关、第一控制开关和第二控制开关的导通和断开进一步控制车轮的转向。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明公开的转向装置，通过ECU控制三位控制开关和两个控制开关的导通和关断，结合液压助力转向器进一步控制左右车轮的转向，成本较低，并且零部件的可靠性和寿命比较高。应用该转向装置的遥控转向系统，通过遥控器发送转向信号给ECU进一步控制车轮的转向，同样具有成本低，可靠性和寿命高的优点。
附图说明
图1是本发明第一实施例转向装置结构示意图。
图2是本发明第二实施例转向装置结构示意图。
图3是本发明实施例遥控转向系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，本实施例公开了一种转向装置，包括：ECU、转向油泵1、转向油罐13、三位控制开关3、第一控制开关9、第二控制开关11和液压助力转向器7；所述液压助力转向器7包括转向器液压阀71和转向器液压缸72；所述转向油泵1的出液口连接三位控制开关3的公共端，三位控制开关3的第一位E连接转向器液压阀71的第一端口A，所述转向器液压阀71的第二端口B连接转向油罐13；三位控制开关3的第二位F连接第一控制开关9的第一端，第一控制开关9的第二端连接转向器液压阀71的第三端口C；所述三位控制开关3的第三位G连接第二控制开关11的第一端，第二控制开关11的第二端连接转向器液压阀71的第四端口D；所述三位控制开关3的第二位F连接转向器液压缸72的第一侧，三位控制开关3的第三位G连接转向器液压缸72的第二侧；ECU分别连接三位控制开关3、第一控制开关9和第二控制开关11的控制端。本实施例中，转向油泵1用来提供高压的转向液，转向油罐13的作用主要是储存转向液，上面的各器件均通过转向油管12连接。本实施例中ECU控制三位控制开关和两个控制开关的导通和关断，结合液压助力转向器进一步控制左右车轮的转向，成本较低，并且零部件的可靠性和寿命比较高。
本实施例中，转向器液压缸（72）的第一侧为左侧，左侧通过拉杆与左车轮连接；转向器液压缸（72）的第二侧为右侧，右侧通过拉杆与右车轮连接。当然，在其他实施例中转向器液压缸（72）的第一侧也可以通过拉杆与右车轮连接，第二侧也可以通过拉杆与左车轮连接，这样ECU14控制相应开关的导通和关断则要根据实际情况作相应调整。本实施例中，三位控制开关3为三位四通电磁换向阀，三位控制开关3的第一位E一般称为中位，第二位F一般称为左位，第三位G一般称为右位。第一控制开关9为二位二通电磁阀，第二控制开关11为二位二通电磁阀。车辆进行转向时，ECU14将转向信号分别发送给上述的电磁换向阀，控制电磁换向阀的导通和断开，电磁换向阀控制高压转向液的流向控制，推动液压助力转向器7中转向器液压缸72进行左右移动，实现车辆的左右转向。在本实施例中，向信号包括直线行驶信号、左转信号和右转信号。
参考图2，本实施例中，转向装置还包括第一三通管8，三位控制开关3的第二位F、第一控制开关9的第一端以及转向器液压缸72的左侧通过第一三通管8连接。转向装置还包括第二三通管10，三位控制开关3的第三位G、第二控制开关11的第一端以及转向器液压缸72的右侧通过第二三通管10连接。上述三通管的作用为增加转向液的流向。
本实施例中，转向装置还包括ECU控制的第三控制开关4，所述第三控制开关4的第一端连接转向油泵1的出液口，第二端连接转向器液压阀71的第二端口B。第三控制开关4为二位二通电磁阀。二位二通电磁阀4用于在遥控转向时，按照设定的频率进行开闭动作，缓解转向液对液压助力转向器7的冲击。
参考图3，图3是本发明第三实施例遥控转向系统结构示意图；公开了一种遥控转向系统，包括遥控器100和上述的转向装置；遥控器发送转向信号给ECU14，ECU通过控制三位控制开关3、第一控制开关9和第二控制开关11的导通和断开进一步控制车轮的转向。车辆进行遥控时，遥控器100发送转向信号给ECU14，ECU14将从遥控器100处获得的转向信号分别发送给上述的电磁换向阀，控制电磁换向阀和电磁阀的导通和断开，控制高压转向液的流向控制，推动液压助力转向器7中转向器液压缸72进行左右移动，实现车辆的左右转向。该遥控转向系统应用了上述的转向装置，同样具有成本低，可靠性和寿命高的优点。这样的遥控转向系统可以在距离车辆一定距离时进行遥控操作控制车辆转向，操作者可以不需要坐在车辆里面便可对车辆进行转向操作，方便实用。
本实施例中的转向装置还包括第三三通管2，转向油泵1的出液口、三位控制开关3的公共端以及第三控制开关4的第一端通过第三三通管2连接。转向装置还包括第四三通管6，第三控制开关4的第二端、转向器液压阀71的第二端口B以及转向油罐13通过第四三通管6连接。上述三通管的作用为增加转向液的流向。以下结合图3对本实施例的工作原理做进一步说明。
当车辆进行正常行驶时：
车辆直线行驶时，三位四通电磁换向阀3位于中位，二位二通电磁阀9和二位二通电磁阀11导通，二位二通电磁阀4关闭即断导通路，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3中位，进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
车辆左转向时，三位四通电磁换向阀3位于中位，二位二通电磁阀9和二位二通电磁阀11导通，二位二通电磁阀4关闭即断导通路，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3中位，进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过二位二通电磁阀9、第一三通管8进入液压助力转向器7上的转向器液压缸72左侧，推动活塞右移，使车辆左转，转向器液压缸72右侧转向液通过第二三通管10、二位二通电磁阀11进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
车辆右转向时，三位四通电磁换向阀3位于中位，二位二通电磁阀9和二位二通电磁阀11导通，二位二通电磁阀4关闭即断导通路，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3中位，进入液压助力转向器7上的转向器液压阀，通过二位二通电磁阀11、第二三通管10进入液压助力转向器7上的转向器液压缸72右侧，推动活塞左移，使车辆右转，转向器液压缸72左侧转向液通过第一三通管8、二位二通电磁阀9进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
当车辆进行遥控驾驶时：
车辆遥控直线行驶时，ECU14接收到遥控器100进行直线行驶的信号，进一步控制三位四通电磁换向阀3位于中位，二位二通电磁阀9和二位二通电磁阀11导通，二位二通电磁阀4关闭即断导通路，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3中位，进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
车辆遥控左转向时，ECU14接收到遥控器100进行左转的信号，进一步控制三位四通电磁换向阀3位于左位，二位二通电磁阀9关闭即断导通路、二位二通电磁阀11导通，二位二通电磁阀4按照设计的频率进行开关的往复运动，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3左位，通过第一三通管8进入液压助力转向器7上的转向器液压缸72左侧，推动活塞右移，使车辆左转，转向器液压缸72右侧转向液通过第二三通管10、二位二通电磁阀11进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
车辆遥控右转向时，ECU14接收到遥控器100进行右转的信号，进一步控制三位四通电磁换向阀3位于右位，二位二通电磁阀9导通、二位二通电磁阀11关闭即断导通路，二位二通电磁阀4按照设计的频率进行开关的往复运动，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3右位，通过第二三通管10进入液压助力转向器7上的转向器液压缸72右侧，推动活塞左移，使车辆右转，转向器液压缸72左侧转向液通过第一三通管8、二位二通电磁阀9进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
车辆遥控转向后再行驶时，为防止车辆回正，ECU14进一步控制三位四通电磁换向阀3位于中位，二位二通电磁阀9、二位二通电磁阀11、二位二通电磁阀4均关闭即断开，转向液由转向油泵1提供，经过第三三通管2，经过三位四通电磁换向阀3中位，进入液压助力转向器7上的转向器液压阀71，通过第四三通管6，经转向回油管12回到转向油罐13。
综上，上述的转向装置及遥控转向系统是基于液压助力转向装置进行转向，所用零部件成本低、可靠性和寿命比较高，使得转向装置和遥控转向系统的成本较低，并且可靠性和寿命比较高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种转向装置，其特征在于，包括：ECU、转向油泵(1)、转向油罐(13)、三位控制开关(3)、第一控制开关(9)、第二控制开关(11)和液压助力转向器(7)；所述液压助力转向器(7)包括转向器液压阀(71)和转向器液压缸(72)；所述转向油泵(1)的出液口连接三位控制开关(3)的公共端，三位控制开关(3)的第一位连接转向器液压阀(71)的第一端口，所述转向器液压阀(71)的第二端口连接转向油罐(13)；三位控制开关(3)的第二位连接第一控制开关(9)的第一端，第一控制开关(9)的第二端连接转向器液压阀(71)的第三端口；所述三位控制开关(3)的第三位连接第二控制开关(11)的第一端，第二控制开关(11)的第二端连接转向器液压阀(71)的第四端口；所述三位控制开关(3)的第二位连接转向器液压缸(72)的第一侧，三位控制开关(3)的第三位连接转向器液压缸(72)的第二侧；所述ECU分别连接三位控制开关(3)、第一控制开关(9)和第二控制开关(11)的控制端。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述转向器液压缸(72)的第一侧为左侧，所述左侧通过拉杆与左车轮连接；所述转向器液压缸(72)的第二侧为右侧，所述右侧通过拉杆与右车轮连接。
3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述三位控制开关(3)为三位四通电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述第一控制开关(9)为二位二通电磁阀。
5.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述第二控制开关(11)为二位二通电磁阀。
6.根据权利要求1-5任一项所述的转向装置，其特征在于，所述转向装置还包括第一三通管(8)，所述三位控制开关(3)的第二位、第一控制开关(9)的第一端以及转向器液压缸(72)的第一侧通过第一三通管(8)连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的转向装置，其特征在于，所述转向装置还包括第二三通管(10)，三位控制开关(3)的第三位、第二控制开关(11)的第一端以及转向器液压缸(72)的第二侧通过第二三通管(10)连接。
8.根据权利要求1-5任一项所述的转向装置，其特征在于，所述转向装置还包括ECU控制的第三控制开关(4)，所述第三控制开关(4)的第一端连接转向油泵(1)的出液口，第二端连接转向器液压阀(71)的第二端口。
9.根据权利要求8所述的转向装置，其特征在于，所述第三控制开关(4)为二位二通电磁阀。
10.根据权利要求8所述的转向装置，其特征在于，所述转向装置还包括第三三通管(2)，所述转向油泵(1)的出液口、三位控制开关(3)的公共端以及第三控制开关(4)的第一端通过第三三通管(2)连接。
11.根据权利要求8所述的转向装置，其特征在于，所述转向装置还包括第四三通管(6)，所述第三控制开关(4)的第二端、转向器液压阀(71)的第二端口以及转向油罐(13)通过第四三通管(6)连接。
12.一种遥控转向系统，其特征在于，包括遥控器(100)和权利要求1-11任一项所述的转向装置；所述遥控器发送转向信号给ECU，ECU通过控制三位控制开关(3)、第一控制开关(9)和第二控制开关(11)的导通和断开进一步控制车轮的转向。
13.根据权利要求12所述的遥控转向系统，其特征在于，所述转向信号包括直线行驶信号、左转信号和右转信号。
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