CN102431588A

CN102431588A - 一种气液压助力转向系统

Info

Publication number: CN102431588A
Application number: CN2011103983877A
Authority: CN
Inventors: 杨卫锋
Original assignee: Zhengzhou Yutong Bus Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yutong Bus Co Ltd
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: CN102431588B

Abstract

本发明涉及一种气液压助力转向系统，包括打气泵及其输出端连接的储气包，还包括检测装置及与其控制连接的控制装置，储气包的输出端与一个两位三通阀的进口相连，两位三通阀的两个出口各自连接一个气液转换器，两位三通阀为电磁阀，并与控制装置的控制输出端连接；气液转换器的液压出口与转向器控制连接，气液转换器的液压进口与油箱连接，气液转换器与油箱之间设有单向阀。本发明的气液压助力转向系统采用气液压混合助力转向，采用打气泵打气产生气压工作，彻底隔断了液压泵和发动机之间的联系，改变了传统液压助力转向的动力源，防止了在不需要整车用气时出现气源浪费，降低了发动机起动机的负载，且充分利用了传统助力转向的执行机构。

Description

一种气液压助力转向系统

技术领域

本发明涉及一种气液压助力转向系统。

背景技术

传统的汽车液压助力转向系统一般由液压泵、低/高压油管、压力流量控制阀体、传动带、储油罐和转向机等部件构成，其助力特性与车辆前桥负载和转向角有关，工作过程如下：（1）发动机带动液压油泵工作向系统输出压力油；（2）系统油压达到某一阈值后，液压泵泄压；（3）在泄压的过程中，液压泵继续工作，使整个高压油路的油压维持在某一预设值；（4）发动机停止工作，则系统转向助力消失。

通过分析可以看出上述转向系统存在的以下缺点：（1）只要发动机运转，无论车辆是否需要转向助力，转向助力系统就一直处于工作状态，增加了发动机的负载同时也影响了液压泵的散热能力；（2）转向油泵置有泄压阀，压力超过设定阈值时泄压阀打开泄压，从而造成对能量的浪费；（3）液压泵始终处于工作状态导致整个系统中管路和部件中油压较高，对整个系统的寿命有一定的影响；（4）转向特性只和转向负载有关，和车速无关，导致低速时转向费力，高速时转向发飘现象，对行车安全有一定的影响；（5）该系统采用液压作为助力转向的动力源，只要发动机运转，打气泵始终处于工作状态，在没有使用整车气体的时候，气体达到8个压的时候会自动排出，造成一定的能源浪费，增加了发动机起动机的负载。

中国专利申请号201010226233.5公开了名称为“汽车及其电动液压助力转向系统、控制方法”的专利文件，该转向系统是用一个电机带动一个液压泵，液压泵输出压力油，压力油储存在6里面，转向执行机构也是单独设计的，其缺点在于：（1）转向执行机构是经过单独特殊设计，对现有转向系统的改动较大；（2）由于转向助力油缸构的特殊设计导致整个转向系统低速时转向回正能力差；（3）该系统采用液压作为助力转向的动力源，无法使用车载的气压系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种气液压助力转向系统，以解决现有液压转向系统能源浪费等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气液压助力转向系统，包括打气泵及其输出端连接的储气包，还包括检测装置及与其控制连接的控制装置，所述检测装置分别用于获取来自转向盘转角的转动传感器、用于获取车速的车速传感器和用于获取气液转换器内油压的压力传感器的信号；所述储气包的输出端与一个两位三通阀的进口相连，两位三通阀的两个出口各自连接一个气液转换器，所述两位三通阀为电磁阀，并与控制装置的控制输出端控制连接；所述气液转换器的液压出口与转向器控制连接，气液转换器的液压进口与油箱连接，所述气液转换器与油箱之间设有单向阀。

所述打气泵与储气包之间设有电磁开关阀，所述电磁开关阀与控制装置的控制输出端控制连接。

所述储气包与两位三通阀之间设有用于控制气压的节流阀。

本发明的气液压助力转向系统采用气液压混合助力转向，采用打气泵打气产生气压工作，彻底隔断了液压泵和发动机之间的联系，改变了传统液压助力转向的动力源，防止了在不需要整车用气时出现气源浪费，降低了发动机起动机的负载，并且充分利用了传统助力转向的执行机构。

在打气泵与储气包之间设置与控制装置的控制输出端控制连接的电磁开关阀，将打气泵所产生的气压经两位两通阀流向储气包，使储气包的气压不至于倒流。

在储气包与两位三通阀之间设置用于控制气压的节流阀，以调节从储气包中输出气量的大小。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明气液压助力转向系统具体实施例的结构示意图，由图可知，该系统包括打气泵1及其输出端连接的储气包3，还包括检测装置12及与其控制连接的控制装置11，所述检测装置分别用于获取来自转向盘转角的转动传感器、用于获取车速的车速传感器和用于获取气液转换器内油压的压力传感器7的信号；储气包3的输出端与一个两位三通阀5的进口相连，两位三通阀的两个出口各自连接一个气液转换器6，所述两位三通阀为电磁阀，并与控制装置11的控制输出端控制连接；气液转换器6的液压出口与转向器10控制连接，气液转换器6的液压进口与油箱8连接，气液转换器与油箱之间设有单向阀9，以防止气液转换器中的液压油回流油箱，造成转向助力力矩减小，从而影响司机的操作灵便性和平顺性。

为进一步优化，在打气泵1与储气包3之间设置与控制装置11的控制输出端控制连接的电磁开关阀2，将打气泵所产生的气压经两位两通阀流向储气包，使储气包的气压不至于倒流。

在储气包3与两位三通阀5之间设置用于控制气压的节流阀4，以调节从储气包中输出气量的大小。

本发明的打气泵1由发动机控制工作，带动打气泵1工作，产生气压；打气泵1所产生的气压经电磁开关阀2流向储气包3，使储气包的气压不至于倒流；气液转换器6储存从储气包出来的高压气体在转向工作时输出到转向器10中；所述检测装置用于获取来自转向盘转角的转动传感器（图中未示出）、用于获取车速的车速传感器（图中未示出）和用于获取气液转换器6内油压的压力传感器7的信号；控制装置实时采集来自检测装置的转向控制参数，按照控制装置中预设的控制逻辑和控制阈值输出控制命令，并且控制阈值至少根据车速信号、前轴负荷、转向盘转角信号和气液转换器压力信号中的一种来实时标定；控制装置接受所述检测装置获取的转向控制参数信号，并根据预设条件确定输出合适的控制信号来控制两位三通阀5和电磁开关阀2工作。

本发明的气液转换器6和转向器10通过高压油管连接，气液转换器6中的能量可以暂时满足一定程度上的转向助力需求，本系统中不需要单独设计转向执行机构。

本系统中储气包3和气液转换器6通过管路相连，转向器的动力源是利用车载气源系统提供能量，采用打气泵打气产生气压工作，彻底隔断了液压泵和发动机之间的联系，改变了传统液压助力转向的动力源，防止了在不需要整车用气时出现气源浪费，降低了发动机起动机的负载，并且充分利用了传统助力转向的执行机构。由于执行机构没有发生改变，仅仅是助力系统发生了变化，所以车辆的低速回正能力好，再加上合理的控制，使整套系统具有低速时转向轻，高速时转向稳的特点。

本发明的气液压助力转向系统的原动机仍然是发动机，意味着该套系统能使用在有发动机的车辆上，对于纯电动汽车和无轨电车安装有电动打气泵的都可以使用，并对整车上产生多余的气压进行了回收、重利用。

本实施例中的两位三通阀5的输出端采用两路输出，即具有两套气液转换器及其配套管路分别与转向器与油箱连接。

本发明的工作原理：采用控制装置将采集到的气液转换器中的压力控制阈值设为范围值，并根据预设条件确定输出合适的控制信号控制两位三通阀的接通和断开，具体的预设条件为：控制装置实时根据检测装置检测到的车速信号和转向盘转角信号计算所需油压阈值，比较所需油压阈值和气液转换器内油压，并获得是否输出控制信号的判断结果。若比较结果低于下限值则表征气液转换器中的压力低，则控制部件输出控制命令启动两位三通阀5和电磁开关阀2工作；若比较比较结果高于上限值则表征气液转换器中的压力高，则控制部件输出控制命令停止两位三通阀5和电磁开关阀2工作。

Claims

1.一种气液压助力转向系统，其特征在于：包括打气泵及其输出端连接的储气包，还包括检测装置及与其控制连接的控制装置，所述检测装置分别用于获取来自转向盘转角的转动传感器、用于获取车速的车速传感器和用于获取气液转换器内油压的压力传感器的信号；所述储气包的输出端与一个两位三通阀的进口相连，两位三通阀的两个出口各自连接一个气液转换器，所述两位三通阀为电磁阀，并与控制装置的控制输出端控制连接；所述气液转换器的液压出口与转向器控制连接，气液转换器的液压进口与油箱连接，所述气液转换器与油箱之间设有单向阀。

2.根据权利要求1所述的气液压助力转向系统，其特征在于：所述打气泵与储气包之间设有电磁开关阀，所述电磁开关阀与控制装置的控制输出端控制连接。

3.根据权利要求1或2所述的气液压助力转向系统，其特征在于：所述储气包与两位三通阀之间设有用于控制气压的节流阀。