一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),它涉及汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域;它的轉(zhuǎn)向盤通過轉(zhuǎn)角傳感器與轉(zhuǎn)向器連接,轉(zhuǎn)閥與轉(zhuǎn)向器連接;電動(dòng)機(jī)與液壓泵的輸入端連接,液壓泵的輸出端分別與出油閥和安全閥連接,蓄能器的入口與出油閥連接,比例閥的兩端分別與蓄能器的出口、轉(zhuǎn)閥連接,壓力傳感器設(shè)置在蓄能器的出口處;轉(zhuǎn)角傳感器、壓力傳感器和車速信號(hào)分別與EHPS控制器的采集端連接,EHPS控制器的控制端分別與電動(dòng)機(jī)、比例閥連接。它通過EHPS控制器根對(duì)直流無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,使電動(dòng)機(jī)不是一直處于工作狀態(tài),減少了電能的消耗。
【專利說明】
一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)出來多年,技術(shù)相當(dāng)成熟。但是,常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓栗是通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的,液壓栗的流量受到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到一定值時(shí),油路通過安全閥進(jìn)行卸荷,既造成了能量浪費(fèi),又增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān),使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增多。同時(shí),常流式電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也已經(jīng)有多年的研究基礎(chǔ),并且處于大規(guī)模生產(chǎn)階段,在目前市場(chǎng)上取得了一定的成功。但是,常流式電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EHPS)在汽車有無轉(zhuǎn)向時(shí),其電動(dòng)機(jī)一直保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),增加了新能源汽車(電動(dòng)汽車)的電量的消耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制,使電動(dòng)機(jī)不是一直處于工作狀態(tài),減少了電能的消耗。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:它包含轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)閥、電動(dòng)機(jī)、液壓栗、出油閥、安全閥、蓄能器、壓力傳感器、比例閥、EHPS控制器;轉(zhuǎn)向盤通過轉(zhuǎn)角傳感器與轉(zhuǎn)向器連接,轉(zhuǎn)閥與轉(zhuǎn)向器連接;電動(dòng)機(jī)與液壓栗的輸入端連接,液壓栗的輸出端分別與出油閥和安全閥連接,蓄能器的入口與出油閥連接,比例閥的兩端分別與蓄能器的出口、轉(zhuǎn)閥連接,壓力傳感器設(shè)置在蓄能器的出口處;轉(zhuǎn)角傳感器、壓力傳感器和車速信號(hào)分別與EHPS控制器的采集端連接,EHPS控制器的控制端分別與電動(dòng)機(jī)、比例閥連接。
[0005]所述的電動(dòng)機(jī)為無刷直流電動(dòng)機(jī)或交流電動(dòng)機(jī)。
[0006]所述的轉(zhuǎn)角傳感器為帶總線接口角度傳感器。
[0007]所述的轉(zhuǎn)向器為齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。
[0008]所述的液壓栗為葉片栗或齒輪栗。
[0009]所述的出油閥為單向閥,它保證液壓油只能定向流動(dòng)而不能逆流回來。
[0010]所述的安全閥為直動(dòng)式溢流閥,保證液壓栗的輸出最大壓力在安全范圍內(nèi)。
[0011 ]所述的蓄能器為皮囊式蓄能器。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0013]汽車啟動(dòng)時(shí),EHPS控制器采集車速信號(hào)、轉(zhuǎn)角傳感器獲取的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)及蓄能器出口處壓力傳感器采集的壓力值信號(hào),EHPS控制器實(shí)時(shí)根據(jù)出口處的壓力值來判斷是否啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓栗的運(yùn)轉(zhuǎn)來補(bǔ)充壓力;當(dāng)蓄能器出口處壓力低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器出口處壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作。
[0014]汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)(怠速工況)和直線行駛時(shí),比例閥為常閉,油液流入蓄能器,當(dāng)蓄能器出口處的液體壓力值達(dá)到一定值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作,蓄能器處于保壓狀態(tài)。
[0015]汽車在原地轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)閥不處于中位,比例閥打開一定的開度;此時(shí)助力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力,蓄能器對(duì)外輸出液壓能;當(dāng)蓄能器出口處壓力低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器出口處壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作。
[0016]汽車在行駛時(shí)轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)閥不處于中位,高壓進(jìn)油路與轉(zhuǎn)向動(dòng)力一側(cè)的工作腔相通,轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸另一側(cè)的工作腔與回油管路相通,轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸兩側(cè)工作腔的壓力不相等,在壓差的作用下形成助力;當(dāng)蓄能器出口處壓力低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器出口處壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作。在車速較高時(shí),設(shè)定的下限值會(huì)適當(dāng)降低,以延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)時(shí)間,減少頻繁啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的損害。
[0017]采用上述結(jié)構(gòu)后,本實(shí)用新型有益效果為:
[0018](I)它將液壓栗由原來的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改為直流無刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),通過EHPS控制器根據(jù)車速信號(hào)、轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角信號(hào)和蓄能器出口處的壓力值信號(hào),對(duì)無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,使電動(dòng)機(jī)不是一直處于工作狀態(tài),減少了電能的消耗,也提高了助力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0019](2)它在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)比例閥,汽車在直線行駛和怠速時(shí),比例閥為常閉,油液流入蓄能器,當(dāng)蓄能器出口處的液體壓力值達(dá)到一定值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作,減少了液壓油的使用。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:
[0022]1、轉(zhuǎn)向盤;2、轉(zhuǎn)角傳感器;3、轉(zhuǎn)向器;4、轉(zhuǎn)閥;5、電動(dòng)機(jī);6、液壓栗;7、出油閥;8、安全閥;9、蓄能器;10、壓力傳感器;11、比例閥;12、EHPS控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0024]參看如圖1所示,本【具體實(shí)施方式】采用的技術(shù)方案是:它包含轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)角傳感器
2、轉(zhuǎn)向器3、轉(zhuǎn)閥4、電動(dòng)機(jī)5、液壓栗6、出油閥7、安全閥8、蓄能器9、壓力傳感器1、比例閥
11、EHPS控制器12 ;轉(zhuǎn)向盤I通過轉(zhuǎn)角傳感器2與轉(zhuǎn)向器3連接,轉(zhuǎn)閥4與轉(zhuǎn)向器3連接;電動(dòng)機(jī)5與液壓栗6的輸入端連接,液壓栗6的輸出端分別與出油閥7和安全閥8連接,蓄能器9的入口與出油閥7連接,比例閥11的兩端分別與蓄能器9的出口、轉(zhuǎn)閥4連接,壓力傳感器1設(shè)置在蓄能器9的出口處;轉(zhuǎn)角傳感器2、壓力傳感器10和車速信號(hào)分別與EHPS控制器12的采集端連接,EHPS控制器12的控制端分別與電動(dòng)機(jī)5、比例閥11連接。
[0025]所述的電動(dòng)機(jī)5為無刷直流電動(dòng)機(jī)。
[0026]所述的轉(zhuǎn)角傳感器2為帶總線接口角度傳感器。
[0027]所述的轉(zhuǎn)向器3為齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。
[0028]所述的液壓栗6為葉片栗。
[0029]所述的出油閥7為單向閥,它保證液壓油只能定向流動(dòng)而不能逆流回來。
[0030]所述的安全閥8為直動(dòng)式溢流閥,保證液壓栗的輸出最大壓力在安全范圍內(nèi)。
[0031 ]所述的蓄能器9為皮囊式蓄能器。
[0032]本【具體實(shí)施方式】的工作原理是:
[0033]汽車啟動(dòng)時(shí),EHPS控制器12采集車速信號(hào)、轉(zhuǎn)角傳感器2獲取的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)及蓄能器9出口處壓力傳感器10采集的壓力值信號(hào),EHPS控制器12實(shí)時(shí)根據(jù)蓄能器9出口處的壓力值來判斷是否啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)5帶動(dòng)液壓栗6的運(yùn)轉(zhuǎn)來補(bǔ)充壓力;當(dāng)蓄能器9出口處的壓力值低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器9出口處的壓力值達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5停止工作。
[0034]汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)(怠速工況)和直線行駛時(shí),比例閥11為常閉,油液流入蓄能器9,當(dāng)蓄能器9出口處的液體壓力值達(dá)到一定值時(shí),電動(dòng)機(jī)5停止工作,蓄能器9處于保壓狀
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[0035]汽車在原地轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)閥4不處于中位,比例閥11打開一定的開度;此時(shí)助力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力,蓄能器9對(duì)外輸出液壓能;當(dāng)蓄能器9出口處的壓力值低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器9出口處的壓力值達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5停止工作。
[0036]汽車在行駛時(shí)轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)閥4不處于中位,高壓進(jìn)油路與轉(zhuǎn)向動(dòng)力一側(cè)的工作腔相通,轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸另一側(cè)的工作腔與回油管路相通,轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸兩側(cè)工作腔的壓力不相等,在壓差的作用下形成助力;當(dāng)蓄能器9出口處的壓力值低于設(shè)定的下限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5啟動(dòng),補(bǔ)充壓力;若蓄能器9出口處的壓力值達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí),電動(dòng)機(jī)5停止工作。在車速較高時(shí),設(shè)定的下限值會(huì)適當(dāng)降低,以延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)5的停轉(zhuǎn)時(shí)間,減少頻繁啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)5的損害。
[0037]本【具體實(shí)施方式】的有益效果為:它通過EHPS控制器根對(duì)直流無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,使電動(dòng)機(jī)不是一直處于工作狀態(tài),減少了電能的消耗;在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)比例閥,當(dāng)蓄能器出口處的液體壓力值達(dá)到一定值時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作,減少了液壓油的使用。
[0038]以上所述,僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換,只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于:它包含轉(zhuǎn)向盤(I)、轉(zhuǎn)角傳感器(2)、轉(zhuǎn)向器(3)、轉(zhuǎn)閥(4)、電動(dòng)機(jī)(5)、液壓栗(6)、出油閥(7)、安全閥(8)、蓄能器(9)、壓力傳感器(10)、比例閥(11)、EHPS控制器(12);轉(zhuǎn)向盤(I)通過轉(zhuǎn)角傳感器⑵與轉(zhuǎn)向器⑶連接,轉(zhuǎn)閥(4)與轉(zhuǎn)向器(3)連接;電動(dòng)機(jī)(5)與液壓栗(6)的輸入端連接,液壓栗(6)的輸出端分別與出油閥(7)和安全閥(8)連接,蓄能器(9)的入口與出油閥(7)連接,比例閥(11)的兩端分別與蓄能器(9)的出口、轉(zhuǎn)閥(4)連接,壓力傳感器(10)設(shè)置在蓄能器(9)的出口處;轉(zhuǎn)角傳感器(2)、壓力傳感器(10)和車速信號(hào)分別與EHPS控制器(12)的采集端連接,EHPS控制器(12)的控制端分別與電動(dòng)機(jī)(5)、比例閥(11)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的電動(dòng)機(jī)(5)為無刷直流電動(dòng)機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的電動(dòng)機(jī)(5)為交流電動(dòng)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的轉(zhuǎn)角傳感器(2)為帶總線接口角度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的轉(zhuǎn)向器(3)為齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的液壓栗(6)為葉片栗。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的液壓栗(6)為齒輪栗。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的出油閥(7)為單向閥。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的安全閥(8)為直動(dòng)式溢流閥。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于所述的蓄能器(9)為皮囊式蓄能器。
【文檔編號(hào)】B62D101/00GK205440521SQ201620268248
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】張涌, 閆鵬鵬, 孔靜
【申請(qǐng)人】南京林業(yè)大學(xué)