CN103223974B - 电动液压助力转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于转向助力设备领域，具体涉及一种电动液压助力转向系统，包括液压泵、控制液压泵的电机、与电机连接的减速机，其特征在于：还包括控制电机的锂电池、给锂电池供电的蓄电池、电控系统，所述的电控系统与锂电池、电机、液压泵构成第一控制电路。本发明可根据车辆助力需求提供相应的助力大小，有效提高汽车转向操纵性且节约能耗。

Description

电动液压助力转向系统
技术领域
本发明属于转向助力设备领域，具体涉及一种电动液压助力转向系统。
背景技术
助力转向技术是保证汽车安全行驶的关键技术，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，就必然导致在转向时助力过大，失去路感。
传统的液压助力转向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。
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。
发明内容
本发明的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种可根据车辆助力需求提供相应的助力大小、有效提高汽车转向操纵性且节约能耗的电动液压助力转向系统。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：电动液压助力转向系统，包括液压泵、控制液压泵的电机、与电机连接的减速机，其特征在于：还包括控制电机的锂电池、给锂电池供电的蓄电池、电控系统，所述的电控系统与锂电池、电机、液压泵构成第一控制电路。
前述的电动液压助力转向系统，所述的电控系统与锂电池、蓄电池构成第二控制电路。
前述的电动液压助力转向系统，所述的助力转向系统还包括方向机、同时与液压泵和方向机连接的油箱、设置于方向机和液压泵之间的单向阀、设置于液压泵与油箱之间的溢流阀。
前述的电动液压助力转向系统，所述的溢流阀为机械式溢流阀。
前述的电动液压助力转向系统，所述的电控系统与电机、单向阀/溢流阀构成第三控制电路。
前述的电动液压助力转向系统，所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的车速信号输入电控系统，电控系统输出增加泵油量信号或降低泵油量信号，增加泵油量信号或降低泵油量信号通过第一控制电路传递至液压泵。
前述的电动液压助力转向系统，所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的锂电池电量信号输入电控系统，通过第二控制电路向蓄电池输出充电信号或停止充电信号。
前述的电动液压助力转向系统，所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的油压信号输入电控系统，通过第三控制电路向溢流阀发出关闭信号或者开启信号。
前述的电动液压助力转向系统，所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的车速信号输入电控系统，电控系统输出电机运行信号或电机停止信号，电机运行信号或电机停止信号通过第三控制电路传递至单向阀。
本发明通过采集车速信号，锂电池带动电机驱动液压泵，为转向系统提供助力。根据采集到的车速信号，实时的控制锂电池带动电机驱动液压泵提供给转向系统所需的助力。车速高时降低泵油量，使高速时转向稳，有良好的路感；低速时增加泵油量，使低速时转向轻便，司机更省力。
液压泵不由发动机直接驱动，而是由蓄电池直接给锂电池供电，电控系统还包括锂电池电量检测功能，当锂电池的电量不足时，电控系统控制蓄电池给锂电池进行充电：当锂电池充满电时，电控系统控制蓄电池停止充电。油泵不需要通过发动机驱动，车辆行驶中无转向时，锂电池停止驱动电机，电机不再驱动液压泵泵油，此助力系统停止工作，避免由发动机带动液压泵时造成能量的浪费，同时降低燃油消耗。
电控系统中还包括系统的油压检测，根据通过压力传感器采集到系统中的油压信号进行判断，当系统中油压超出预置最大油压时，开启溢流阀，进行过载保护。
电机停止工作后，单向阀关闭，能够有效的保护液压泵，延长系统关键部件的使用寿命。
综上，本发明可根据车辆助力需求提供相应的助力大小，有效提高汽车转向操纵性且节约能耗。
附图说明
图1为电动液压助力转向系统的结构示意图；
图2为第一控制电路原理图；
图3为第二控制电路原理图；
图4为电控系统溢流阀控制原理图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术方案、技术特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
根据图1-4，电动液压助力转向系统，包括液压泵、控制液压泵的电机、与电机连接的减速机，其特征在于：还包括控制电机的锂电池、给锂电池供电的蓄电池、电控系统，所述的电控系统与锂电池、电机、液压泵构成第一控制电路。电控系统与锂电池、蓄电池构成第二控制电路。助力转向系统还包括方向机、同时与液压泵和方向机连接的油箱、设置于方向机和液压泵之间的单向阀、设置于液压泵与油箱之间的溢流阀。电控系统与电机、单向阀/溢流阀构成第三控制电路。
助力转向系统还包括传感器，传感器采集的车速信号输入电控系统，电控系统输出增加泵油量信号或降低泵油量信号，增加泵油量信号或降低泵油量信号通过第一控制电路传递至液压泵。
助力转向系统还包括传感器，传感器采集的锂电池电量信号输入电控系统，通过第二控制电路向蓄电池输出充电信号或停止充电信号。
助力转向系统还包括传感器，传感器采集的油压信号输入电控系统，通过第三控制电路向溢流阀发出关闭信号或者开启信号。
助力转向系统还包括传感器，传感器采集的车速信号输入电控系统，电控系统输出电机运行信号或电机停止信号，电机运行信号或电机停止信号通过第三控制电路传递至单向阀，使单向阀开启或关闭。
本发明通过采集车速信号，锂电池带动电机驱动液压泵，为转向系统提供助力。根据采集到的车速V进行分析，实时的控制锂电池带动电机驱动液压泵提供给转向系统所需的助力。车速高于阈值Vm时降低泵油量，使高速时转向稳，有良好的路感；车速低于阈值Vm时增加泵油量，使低速时转向轻便，司机更省力。
液压泵不由发动机直接驱动，而是由蓄电池直接给锂电池供电，电控系统还进行锂电池电量检测，当锂电池的电量不足时，电控系统控制蓄电池给锂电池进行充电：当锂电池充满电时，电控系统控制蓄电池停止充电。油泵不需要通过发动机驱动，车辆行驶中无转向时，锂电池停止驱动电机，电机不再驱动液压泵泵油，单向阀关闭，此助力系统停止工作，避免由发动机带动液压泵时造成能量的浪费，同时降低燃油消耗。
系统中还包括油压过压保护。通过压力传感器采集到系统中的油压信号进行判断，当系统中油压超出预置最大油压p时，开启溢流阀，进行过载保护。系统也可采用机械式溢流阀，采用机械式溢流阀时，可不进行油压检测，也不需对溢流阀进行控制。
电机停止工作后，单向阀关闭，能够有效的保护液压泵，延长系统关键部件的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.电动液压助力转向系统，包括液压泵、控制液压泵的电机、与电机连接的减速机，其特征在于：还包括控制电机的锂电池、给锂电池供电的蓄电池、电控系统，所述的电控系统与锂电池、电机、液压泵构成第一控制电路；所述的电控系统与锂电池、蓄电池构成第二控制电路；所述的助力转向系统还包括方向机、同时与液压泵和方向机连接的油箱、设置于方向机和液压泵之间的单向阀、设置于液压泵与油箱之间的溢流阀；
所述的电控系统与电机、单向阀和溢流阀构成第三控制电路；
所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的车速信号输入电控系统，电控系统输出增加泵油量信号或降低泵油量信号，增加泵油量信号或降低泵油量信号通过第一控制电路传递至液压泵；或者，电控系统输出电机运行信号或电机停止信号，电机运行信号或电机停止信号通过第三控制电路传递至单向阀；
所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的锂电池电量信号输入电控系统，通过第二控制电路向蓄电池输出充电信号或停止充电信号；
所述的助力转向系统还包括传感器，传感器采集的油压信号输入电控系统，通过第三控制电路向溢流阀发出关闭信号或者开启信号。
2.根据权利要求1所述的电动液压助力转向系统，其特征在于：所述的溢流阀为机械式溢流阀。
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