CN102310882A

CN102310882A - 液压助力转向控制阀

Info

Publication number: CN102310882A
Application number: CN2010102235910A
Authority: CN
Inventors: 静占国; 孔昭松
Original assignee: Tianjin Santroll Electric Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Santroll Electric Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明提供一种可应用于常压式电动液压助力转向系统的常压式液压助力转向控制阀，阀套上开有高压进油油道及分别与转向助力工作缸的左右助力油腔相连的左、右助力油道，阀芯上有储油槽，当阀芯与阀套不发生相对运动时，阀套上的高压进油油道与左、右助力油道及回油油道均阻隔，液压油存在储油槽内；当阀芯与阀套发生相对运动时，阀套的高压进油油道通过储油槽与对应转向一侧的助力油道连通，与回油油道阻隔，而另一助力油道则与回油油道连通。常压式液压助力转向控制阀与蓄能器相配合实现电机间歇工作，减小电动油泵的使用功率，达到节约能耗的目的。

Description

液压助力转向控制阀

技术领域

本发明涉及一种汽车技术领域，尤其涉及一种常压式液压助力转向控制阀。

背景技术

助力转向技术是保证汽车安全行驶的关键部件，能够降低驾驶操控力，改善驾驶性能。理想的助力转向特性应该兼顾车辆低速时的转向轻便型和高速时良好的路感。传统的液压助力转向系统其助力特性是固定的，即若保证汽车在泊车时能提供足够的助力，就必然导致在高速时助力过大，失去路感。而且系统中的油泵需要通过发动机驱动，在车辆行驶时无论是否转向，该助力转向系统都要工作，造成能量浪费。

电动液压助力转向系统是目前车辆上应用的主流助力转向技术，系统中的液压泵通过电动机驱动，其运行状态与发动机脱离可单独控制，通过转向控制单元根据检测的方向盘转矩及车辆行驶速度大小提供供油特性，实现助力可变。汽车低速行驶时助力作用大，驾驶员操纵轻便灵活；在高速行驶时转向系统的助力作用减弱，驾驶员的操纵力增大，具有明显路感。

目前采用的多为常流式电动液压助力转向系统，在非转向工况时，电动机仍然正常运转或以备用工况运转，需要输出功率以保持油液的循环，不仅白白消耗了电动机的有用功，还增加系统的热负荷。而且系统在转向后才建立压力，响应慢，为了提高速度还需要使用较大的油泵。

常压式电动液压助力转向系统则由于系统一直有油压，响应快，还可以实现进一步提高能源利用率，降低系统能量消耗。即利用储能装置将电机通过油泵输出的油压储存起来，在车辆无转向时电机可以停止工作。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的液压助力转向系统存在的上述的缺点，提供一种可应用于常压式电动液压助力转向系统的常压式液压助力转向控制阀，与蓄能器相配合实现电机间歇工作，达到节约能耗的目的。

为实现上述目的，本发明的常压式液压助力转向控制阀采用如下的技术方案：

本发明的常压式液压助力转向控制阀，包括：阀芯、隔套，阀套上开有高压进油油道及左、右助力油道，左、右助力油道位于高压进油油道的两侧并分别与转向助力工作缸的左右油腔相连。阀芯上开有回油油道，回油油道与储油罐相连通，阀芯外侧有储油槽，阀芯与阀套间距很小，可阻隔油液通过。

本发明的工作原理是：

通过常压式液压助力转向控制阀保持转向助力工作缸内活塞两端的油压平衡，仅当转向动作发生时，阀芯在方向盘输入轴的带动下与阀套产生相对运动，助力活塞两端的油液才构成回路，使来自蓄能器的高压油液进入转向一侧的助力工作缸油腔，使活塞两侧产生压力差，将油液的压力能转化为机械能推动活塞带动转向机构，实现助力转向的目的。

当无转向动作发生时，即阀芯与阀套不发生相对运动时，从高压进油油道进入的液压油只能存储在储油槽中，与左、右助力油道及回油油道均阻隔，因左、右助力油道与回油油道连通，因此转向助力工作腔内的活塞两侧的压力值相等，活塞保持平衡静止；当有转向动作发生时，即阀芯与阀套发生相对运动时，阀套的高压进油油道通过储油槽与对应转向一侧的助力油道连通，与回油油道阻隔，而另一助力油道则与回油油道连通。液压油从高压进油油道经过储油槽进入转向一侧的助力油道，流入与该助力油道连通的助力油腔，推动助力油腔内的活塞运动，即将油液压入非转向一侧的助力油道，通过回油油道，回油至储油罐。助力油腔的活塞则带动外部连接的传动机构起到助力转向的作用。

本发明的优点在于：

本发明的常压式液压助力转向控制阀可与蓄能器配合作用，实现电动机的间歇工作。即在非转向工况时，电动机借助蓄能器以及转向控制阀完成将电能存储为油液压力能后即可停止工作，直至转向工况发生。并且由于有了蓄能器的保压作用，电动油泵在转向工况时仅需补充部分能量即可满足助力需求，因此仅需要小油泵即可实现相同的助力效果，更好地节约了能耗，显著提高了系统的燃油经济性。

由于常压式液压助力转向系统内一直有油压，助力转向系统的响应速度快，助力效果好，更好地提高了车辆转向控制的稳定性，

附图说明

图1为本发明的常压式液压助力转向控制阀非工作状态示意图。

图2为本发明在常压式液压助力转向控制阀工作状态示意图；

图3为本发明的一个应用实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的技术方案。

本发明的常压式液压助力转向控制阀如图1-2所示，包括：阀芯7、阀套4，阀套4上开有高压进油油道2、左助力油道1及右助力油道3，高压进油油道2与外部的蓄能器相连通，两个助力油道位于高压进油油道2的两侧，左助力油道1与转向助力工作缸的左油腔相连通，右助力油道3与左油腔连通。阀芯7上开有回油油道5，回油油道5与储油罐相连通。阀芯7外侧有储油槽6，阀芯7的外周与阀套的间距很小，可阻隔油液通过。

在非转向工作状态时见图1，阀芯7与阀套4不发生相对运动，高压进油油道2与左、右助力油道及回油油道5均阻隔，液压油存在储油槽6内；在转向工作状态(如右转时)见图2，阀芯7相对阀套4右转，此时高压进油油道2通过储油槽6与助力油道3连通，与回油油道5阻隔，而助力油道1则与回油油道5连通。液压油从高压进油油道2经过储油槽6至转向一侧的助力油道3，流入与之连通的助力工作缸的右油腔，推动助力油腔内的活塞向左油腔运动，将左油腔中的液压油压入助力油道1，通过回油油道5，回油至储油罐6，助力油腔的活塞运动带动外部连接的传动机构起到助力转向的作用。

图3所示的常压式电动液压控制系统为本发明的一个具体实施例，如图：8是转向机，9是电动机，10是储油罐，11是电动油泵，12是蓄能器，13是本发明的常压式液压助力转向控制阀(以下简称转向阀)，14是转向助力缸，15是方向盘输入轴。

当车辆启动时，电动机开始工作，驱动电动油泵向蓄能器注入高压油液，控制单元通过液压传感器对蓄能器内的油压进行检测并反馈，当油压到达某一阈值时控制单元控制电机停止工作，电动油泵不再输出油液，油液压力以高压气体的形式储存在蓄能器中。

在车辆行驶无转向时，转向阀内的阀芯和保压阀套之间没有相对运动，油液停留在储油槽中不与转向助力缸构成回路，其活塞两侧的油液没有压差，此时电动机和液压泵均处于非工作状态，蓄能器中的油压保持不变。

当车辆发生转向，转向阀在方向盘输入轴的带动下转动，阀芯和保压阀套之间发生相对运动，当车辆向右转向时高压油液流向转向助力缸的右油腔，在活塞的推动下，左油腔的油液通过阀芯的回油油道流回储油罐，助力活塞带动转向机运动起到右转向助力的作用；当车辆向左转向时，高压油液流向活塞的左油腔，右油腔的油液被活塞挤压通过回油油道回流至储油罐，助力活塞带动转向机实现左转向助力。

在转向的过程中，随着蓄能器中油量的减少，气囊的体积变大，蓄能器中的油压下降。当油压降低到阈值以下时，电动机启动，带动电动油泵工作，对蓄能器的油压进行补充，提高蓄能器的油压，当油压达到阈值时，电动机和液压泵均停止工作。

当转向结束时，转向阀内的阀芯和阀套相互运动停止，与蓄能器连通的高压油路和与储油罐连通的低压油路被转向阀阻断，电动机和电动油泵在完成对蓄能器的充压工作后停止工作，等待下一次的转向过程。

Claims

1.一种常压式液压助力转向控制阀，包括阀套，其上开有高压进油油道及分别位于高压进油油道两侧的左、右助力油道，左右助力油道分别与转向助力工作缸的左右助力油腔相连，其特征在于：阀芯上有储油槽，当阀芯与阀套不发生相对运动时，阀套上的高压进油油道与左、右助力油道及回油油道均阻隔，液压油存在储油槽内；当阀芯与阀套发生相对运动时，阀套的高压进油油道通过储油槽与对应转向一侧的助力油道连通，与回油油道阻隔，而另一助力油道则与回油油道连通。