一種節能型常壓式液壓助力轉向系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車轉向技術領域，具體涉及一種節能型常壓式液壓助力轉向系統。
【背景技術】
[0002]液壓助力轉向系統已經被開發出來多年，技術相當成熟。但是，常壓式液壓助力轉向系統的液壓栗是通過發動機驅動的，液壓栗的流量受到發動機轉速的影響。當系統壓力達到一定值時，油路通過安全閥進行卸荷，既造成了能量浪費，又增加發動機的負擔，使發動機油耗增多。同時，常流式電控液壓助力轉向系統也已經有多年的研究基礎，并且處于大規模生產階段，在目前市場上取得了一定的成功。但是，常流式電控液壓助力轉向系統(EHPS)在汽車有無轉向時，其電動機一直保持運轉狀態，增加了新能源汽車(電動汽車)的電量的消耗。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，實現了對電動機的控制，使電動機不是一直處于工作狀態，減少了電能的消耗。
[0004]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:它包含轉向盤、轉角傳感器、轉向器、轉閥、電動機、液壓栗、出油閥、安全閥、蓄能器、壓力傳感器、比例閥、EHPS控制器;轉向盤通過轉角傳感器與轉向器連接，轉閥與轉向器連接;電動機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、轉閥連接，壓力傳感器設置在蓄能器的出口處;轉角傳感器、壓力傳感器和車速信號分別與EHPS控制器的采集端連接，EHPS控制器的控制端分別與電動機、比例閥連接。
[0005]所述的電動機為無刷直流電動機或交流電動機。
[0006]所述的轉角傳感器為帶總線接口角度傳感器。
[0007]所述的轉向器為齒輪齒條轉向器。
[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而不能逆流回來。
[0010]所述的安全閥為直動式溢流閥，保證液壓栗的輸出最大壓力在安全范圍內。
[0011 ]所述的蓄能器為皮囊式蓄能器。
[0012]本發明的工作原理是:
汽車啟動時，EHPS控制器采集車速信號、轉角傳感器獲取的轉向盤轉角信號及蓄能器出口處壓力傳感器采集的壓力值信號，EHPS控制器實時根據出口處的壓力值來判斷是否啟動電動機帶動液壓栗的運轉來補充壓力；當蓄能器出口處壓力低于設定的下限值時，電動機啟動，補充壓力;若蓄能器出口處壓力達到設定的上限值時，電動機停止工作。
[0013]汽車處于靜止狀態(怠速工況)和直線行駛時，比例閥為常閉，油液流入蓄能器，當蓄能器出口處的液體壓力值達到一定值時，電動機停止工作，蓄能器處于保壓狀態。
[0014]汽車在原地轉向時，轉閥不處于中位，比例閥打開一定的開度;此時助力系統提供轉向助力，蓄能器對外輸出液壓能；當蓄能器出口處壓力低于設定的下限值時，電動機啟動，補充壓力;若蓄能器出口處壓力達到設定的上限值時，電動機停止工作。
[0015]汽車在行駛時轉向時，轉閥不處于中位，高壓進油路與轉向動力一側的工作腔相通，轉向動力缸另一側的工作腔與回油管路相通，轉向動力缸兩側工作腔的壓力不相等，在壓差的作用下形成助力；當蓄能器出口處壓力低于設定的下限值時，電動機啟動，補充壓力；若蓄能器出口處壓力達到設定的上限值時，電動機停止工作。在車速較高時，設定的下限值會適當降低，以延長電動機的停轉時間，減少頻繁啟動對電動機的損害。
[0016]采用上述結構后，本發明有益效果為:
(I)它將液壓栗由原來的發動機驅動改為直流無刷電動機驅動，通過EHPS控制器根據車速信號、轉向盤的轉角信號和蓄能器出口處的壓力值信號，對無刷直流電動機的轉速進行控制，使電動機不是一直處于工作狀態，減少了電能的消耗，也提高了助力系統的可靠性和穩定性。
[0017](2)它在轉向系統中增設比例閥，汽車在直線行駛和怠速時，比例閥為常閉，油液流入蓄能器，當蓄能器出口處的液體壓力值達到一定值時，電動機停止工作，減少了液壓油的使用。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
1、轉向盤;2、轉角傳感器;3、轉向器;4、轉閥；5、電動機;6、液壓栗;7、出油閥；8、安全閥；9、蓄能器;1、壓力傳感器;11、比例閥；12、EHP S控制器。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖，對本發明作進一步的說明。
[0021 ]參看如圖1所示，本【具體實施方式】采用的技術方案是:它包含轉向盤1、轉角傳感器
2、轉向器3、轉閥4、電動機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 ；轉向盤I通過轉角傳感器2與轉向器3連接，轉閥4與轉向器3連接;電動機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、轉閥4連接，壓力傳感器1設置在蓄能器9的出口處;轉角傳感器2、壓力傳感器10和車速信號分別與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機5、比例閥11連接。
[0022]所述的電動機5為無刷直流電動機。
[0023]所述的轉角傳感器2為帶總線接口角度傳感器。
[0024]所述的轉向器3為齒輪齒條轉向器。
[0025]所述的液壓栗6為葉片栗。
[0026]所述的出油閥7為單向閥，它保證液壓油只能定向流動而不能逆流回來。
[0027]所述的安全閥8為直動式溢流閥，保證液壓栗的輸出最大壓力在安全范圍內。
[0028]所述的蓄能器9為皮囊式蓄能器。
[0029]本【具體實施方式】的工作原理是: 汽車啟動時，EHPS控制器12采集車速信號、轉角傳感器2獲取的轉向盤轉角信號及蓄能器9出口處壓力傳感器10采集的壓力值信號，EHPS控制器12實時根據蓄能器9出口處的壓力值來判斷是否啟動電動機5帶動液壓栗6的運轉來補充壓力；當蓄能器9出口處的壓力值低于設定的下限值時，電動機5啟動，補充壓力;若蓄能器9出口處的壓力值達到設定的上限值時，電動機5停止工作。
[0030]汽車處于靜止狀態(怠速工況)和直線行駛時，比例閥11為常閉，油液流入蓄能器9，當蓄能器9出口處的液體壓力值達到一定值時，電動機5停止工作，蓄能器9處于保壓狀
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[0031 ]汽車在原地轉向時，轉閥4不處于中位，比例閥11打開一定的開度;此時助力系統提供轉向助力，蓄能器9對外輸出液壓能；當蓄能器9出口處的壓力值低于設定的下限值時，電動機5啟動，補充壓力;若蓄能器9出口處的壓力值達到設定的上限值時，電動機5停止工作。
[0032]汽車在行駛時轉向時，轉閥4不處于中位，高壓進油路與轉向動力一側的工作腔相通，轉向動力缸另一側的工作腔與回油管路相通，轉向動力缸兩側工作腔的壓力不相等，在壓差的作用下形成助力；當蓄能器9出口處的壓力值低于設定的下限值時，電動機5啟動，補充壓力；若蓄能器9出口處的壓力值達到設定的上限值時，電動機5停止工作。在車速較高時，設定的下限值會適當降低，以延長電動機5的停轉時間，減少頻繁啟動對電動機5的損害。
[0033]本【具體實施方式】的有益效果為:它通過EHPS控制器根對直流無刷電動機的轉速進行控制，使電動機不是一直處于工作狀態，減少了電能的消耗;在轉向系統中增設比例閥，當蓄能器出口處的液體壓力值達到一定值時，電動機停止工作，減少了液壓油的使用。
[0034]以上所述，僅用于說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于:它包含轉向盤(I)、轉角傳感器(2)、轉向器(3)、轉閥(4)、電動機(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);轉向盤(I)通過轉角傳感器⑵與轉向器⑶連接，轉閥(4)與轉向器(3)連接；電動機(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、轉閥(4)連接，壓力傳感器(10)設置在蓄能器(9)的出口處;轉角傳感器(2)、壓力傳感器(10)和車速信號分別與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機(5)、比例閥(11)連接。2.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的電動機(5)為無刷直流電動機。3.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的電動機(5)為交流電動機。4.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的轉角傳感器(2)為帶總線接口角度傳感器。5.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的轉向器(3)為齒輪齒條轉向器。6.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的液壓栗(6)為葉片栗。7.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的液壓栗(6)為齒輪栗。8.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的出油閥(7)為單向閥。9.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的安全閥(8)為直動式溢流閥。10.根據權利要求1所述的一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，其特征在于所述的蓄能器(9)為皮囊式蓄能器。
【專利摘要】一種節能型常壓式液壓助力轉向系統，它涉及汽車轉向技術領域；它的轉向盤通過轉角傳感器與轉向器連接，轉閥與轉向器連接；電動機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、轉閥連接，壓力傳感器設置在蓄能器的出口處；轉角傳感器、壓力傳感器和車速信號分別與EHPS控制器的采集端連接，EHPS控制器的控制端分別與電動機、比例閥連接。它通過EHPS控制器根對直流無刷電動機的轉速進行控制，使電動機不是一直處于工作狀態，減少了電能的消耗。
【IPC分類】B62D5/08, B62D5/06, B62D113/00, B62D101/00, B62D123/00, B62D6/00
【公開號】CN105644620
【申請號】
【發明人】張涌, 閆鵬鵬, 孔靜
【申請人】南京林業大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月5日