CN105383553B - 一种纯电动客车电动液压助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其包括转向盘、转矩传感器、转向管柱、球状螺母架、扇形齿轮、转向横杆、辅助转向齿条、辅助转向齿轮和液压助力转向组件，其不仅设置了主液压助力转向组件和备用的液压助力转向组件，并给常用的主液压助力转向组件设置了蓄能器，提高了助力转向的灵活性和可靠性，不仅能够提供较大的转向助力，而且滞后时间短，同时能够有效的吸收来自路面的冲击，此外，本发明还提供了备用的液压助力转向组件，并给该组件配置了专门设计的流速控制阀，能够有效的保证液压助力的可靠性，并保证液压助力的平稳性，通过汽车控制系统控制调节手柄的转动，能够实现对液压流速的控制，保证转向的精准性能。

Description

一种纯电动客车电动液压助力转向系统

技术领域

本发明涉及汽车助力转向技术领域，具体为一种纯电动客车电动液压助力转向系统，属于汽车零部件技术领域。

背景技术

当今汽车技术的发展趋势是节能、安全和环保。近年来，随着助力转向系统在车辆上的广泛应用，如何提高助力转向系统的工作性能、减少系统的能耗已成为人们日益关注的问题，纯电动大客车电动液压助力转向系统具有良好的转向性能和操纵稳定性，但助力大小却受到多因素的影响，如胎压的改变会影响轮胎接地印迹形状、印迹内压力分布、胎体的弯曲刚度及扭转刚度，进而改变轮胎的力学特性。其中，液压助力转向系统作为中间产品起着承前启后的作用，能提高转向助力系统的工作性能、降低系统的能耗，而且可以提供较大的转向助力，滞后时间短，可吸收来自路面的冲击。在充分利用现有的液压动力转向和控制技术的基础上，开发电动液压助力转向系统具有较好的市场前景。但是，目前的纯电动客车电动液压助力转向系统还不够完善，尤其是对于电动客车来说，其所需的液压转向系统要求比较高，一旦液压油路出现一点问题，很容易造成很严重的后果，影响着电动客车的安全性能。

基于以上技术问题，本发明提供了一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其不仅设置了主液压助力转向组件和备用的液压助力转向组件，并给常用的主液压助力转向组件设置了蓄能器，提高了助力转向的灵活性和可靠性，不仅能够提供较大的转向助力，而且滞后时间短，同时能够有效的吸收来自路面的冲击，此外，本发明还提供了备用的液压助力转向组件，并给该组件配置了专门设计的流速控制阀，能够有效的保证液压助力的可靠性，并保证液压助力的平稳性，通过汽车控制系统控制调节手柄的转动，能够实现对液压流速的控制，保证转向的精准性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构和使用简单、合理，成本低，性能稳定、使用寿命长的一种纯电动客车电动液压助力转向系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其包括转向盘、转矩传感器、转向管柱、球状螺母架、扇形齿轮、转向横杆、辅助转向齿条、辅助转向齿轮和液压助力转向组件，其特征在于，所述转向盘的下方连接设置有转向管柱，所述转向管柱的上部设置有所述转矩传感器，所述转向管柱的下部设置有蜗杆，所述蜗杆上设置有球状螺母架，所述蜗杆与所述球状螺母架之间设置有钢球，所述转向横杆上固定设置有扇形齿轮，所述球状螺母架外部的齿轮与所述扇形齿轮啮合传动，所述转向管柱的下端还通过键固定设置有辅助转向齿轮，所述辅助转向齿轮与所述辅助转向齿条啮合传动，所述液压助力转向组件的动力输出杆与所述辅助转向齿条连接设置，且所述液压助力转向组件上至少设置有主液压助力转向组件和备用液压助力转向组件，其中，所述主液压助力转向组件上至少设置有蓄能器，所述备用液压助力转向组件上至少设置有流速控制器。

进一步，作为优选，所述主液压助力转向组件包括辅助转向活塞杆、辅助转向液压动力缸、蓄能器、单向阀、辅助转向电机、动力液压泵、流速控制阀、压力控制阀和液压箱，其中，所述辅助转向液压动力缸内设置有所述辅助转向活塞杆，所述辅助转向活塞杆的端部与所述辅助齿条连接固定，所述辅助转向液压动力缸上设置有进油口和出油口，所述出油口与所述液压箱连通，所述液压箱上还连接有动力液压泵，所述动力液压泵由所述辅助转向电机驱动，所述动力液压泵上连通有压力控制阀，所述压力控制阀与所述蓄能器连接，所述蓄能器连接单向阀后与所述辅助转向液压动力缸上的进油口相连通，所述压力控制阀与所述单向阀之间还设置有与所述蓄能器并联的电磁控制阀三，所述蓄能器上还连接有电磁控制阀二，且所述蓄能器与所述电磁控制阀二串联后与所述电磁控制阀三并联，所述动力液压泵与所述液压油箱之间还设置有所述流速控制阀；所述备用液压助力转向组件包括备用储液罐、备用动力液压泵、备用辅助转向电机和流速控制器，其中，所述备用储液罐上连接有所述备用动力液压泵，所述备用动力液压泵由所述备用辅助转向电机驱动，所述备用动力液压泵与所述辅助转向液压动力缸上的进油口相连通，且所述备用动力液压泵与所述辅助转向液压动力缸之间设置有流速控制器，所述流速控制器与所述备用动力液压泵之间还设置有电磁控制阀一。

进一步，作为优选，所述主液压助力转向组件还包括溢流阀，所述溢流阀设置在所述进油口与所述液压箱之间。

进一步，作为优选，所述流速控制器包括阀体、固定螺母、阀芯、流通孔、密封体、调节螺杆、调节手柄和刻度，所述固定螺母设置在所述阀体的上端外部，所述阀体的左端设置有进油口，所述阀体的右端设置有出油口，所述阀体内设置有供油流动的油腔，所述阀芯设置在所述油腔内，且所述阀芯上沿着所述进油的方向等间距设置有多个流通孔，且所述阀芯位于所述调节螺杆的左侧，所述调节螺杆与所述固定螺母螺纹配合，以便调节所述调节螺杆伸入所述阀体的油腔内的深度，所述调节螺杆上与所述阀芯接触的部位设置有密封体，以便对所需堵住的流通孔进行堵住密封，所述调节螺杆的外端部设置有调节手柄，且所述调节螺杆上设置有刻度。

进一步，作为优选，处于靠近所述固定螺母端的所述流通孔的直径大于远离所述固定螺母端的流通孔的直径。

进一步，作为优选，所述电磁控制阀一、电磁控制阀二和电磁控制阀三均与客车的控制系统相连接。

进一步，作为优选，本发明还包括车速传感器和轮胎压力传感器，所述车速传感器和所述轮胎压力传感器均与所述客车的控制系统连接。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其不仅设置了主液压助力转向组件和备用的液压助力转向组件，并给常用的主液压助力转向组件设置了蓄能器，提高了助力转向的灵活性和可靠性，不仅能够提供较大的转向助力，而且滞后时间短，同时能够有效的吸收来自路面的冲击，此外，本发明还提供了备用的液压助力转向组件，并给该组件配置了专门设计的流速控制阀，能够有效的保证液压助力的可靠性，并保证液压助力的平稳性，通过汽车控制系统控制调节手柄的转动，能够实现对液压流速的控制，保证转向的精准性能。

附图说明

图1是本发明的一种纯电动客车电动液压助力转向系统的结构示意图；

图2是本发明的一种纯电动客车电动液压助力转向系统的液压助力转向组件的连接关系示意图；

图3是本发明的一种纯电动客车电动液压助力转向系统的流速控制器的结构示意图；

其中，1、转向盘，2、转矩传感器，3、转向管柱，4、球状螺母架，5、扇形齿轮，6、转向横杆，7、液压助力转向组件，8、辅助转向齿条，9、辅助转向齿轮，10、辅助转向活塞杆，11、辅助转向液压动力缸，12、蓄能器，13、溢流阀，14、单向阀，15、辅助转向电机，16、动力液压泵，17、流速控制阀，18、压力控制阀，19、液压箱，20、备用储液罐，21、备用动力液压泵，22、备用辅助转向电机，23、流速控制器，24、电磁控制阀一，25、电磁控制阀二，26、电磁控制阀三，27、阀体，28、固定螺母，29、阀芯，30、流通孔，31、密封体，32、调节螺杆，33、调节手柄，34、刻度。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

如图1-3所示，本发明提供一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其包括转向盘1、转矩传感器2、转向管柱3、球状螺母架4、扇形齿轮5、转向横杆6、辅助转向齿条8、辅助转向齿轮9和液压助力转向组件7，其特征在于，所述转向盘1的下方连接设置有转向管柱3，所述转向管柱3的上部设置有所述转矩传感器2，所述转向管柱3的下部设置有蜗杆，所述蜗杆上设置有球状螺母架4，所述蜗杆与所述球状螺母架4之间设置有钢球，所述转向横杆6上固定设置有扇形齿轮5，所述球状螺母架4外部的齿轮与所述扇形齿轮5啮合传动，所述转向管柱3的下端还通过键固定设置有辅助转向齿轮9，所述辅助转向齿轮9与所述转向齿条8传动，所述辅助转向齿轮9还与所述辅助转向齿条8啮合传动，所述液压助力转向组件7的动力输出杆与所述辅助转向齿条8连接设置，且所述液压助力转向组件7上至少设置有主液压助力转向组件和备用液压助力转向组件，其中，所述主液压助力转向组件上至少设置有蓄能器12，所述备用液压助力转向组件上至少设置有流速控制器23。

在本实施例中，所述主液压助力转向组件包括辅助转向活塞杆10、辅助转向液压动力缸11、蓄能器12、单向阀14、辅助转向电机15、动力液压泵16、流速控制阀17、压力控制阀18和液压箱19，其中，所述辅助转向液压动力缸11内设置有所述辅助转向活塞杆10，所述辅助转向活塞杆10的端部与所述辅助齿条8连接固定，所述辅助转向液压动力缸11上设置有进油口和出油口，所述出油口与所述液压箱19连通，所述液压箱19上还连接有动力液压泵16，所述动力液压泵16由所述辅助转向电机15驱动，所述动力液压泵16上连通有压力控制阀18，所述压力控制阀18与所述蓄能器12连接，所述蓄能器12连接单向阀14后与所述辅助转向液压动力缸11上的进油口相连通，所述压力控制阀18与所述单向阀14之间还设置有与所述蓄能器12并联的电磁控制阀三26，所述蓄能器上还连接有电磁控制阀二25，且所述蓄能器12与所述电磁控制阀二25串联后与所述电磁控制阀三26并联，所述动力液压泵16与所述液压油箱19之间还设置有所述流速控制阀17；所述备用液压助力转向组件包括备用储液罐20、备用动力液压泵21、备用辅助转向电机22和流速控制器23，其中，所述备用储液罐20上连接有所述备用动力液压泵21，所述备用动力液压泵21由所述备用辅助转向电机22驱动，所述备用动力液压泵21与所述辅助转向液压动力缸11上的进油口相连通，且所述备用动力液压泵21与所述辅助转向液压动力缸11之间设置有流速控制器23，所述流速控制器23与所述备用动力液压泵21之间还设置有电磁控制阀一24。所述主液压助力转向组件还包括溢流阀13，所述溢流阀13设置在所述进油口与所述液压箱19之间。

此外，本发明还专门设计了流速控制器23，所述流速控制器23包括阀体27、固定螺母28、阀芯29、流通孔30、密封体31、调节螺杆32、调节手柄33和刻度34，所述固定螺母28设置在所述阀体27的上端外部，所述阀体27的左端设置有进油口，所述阀体27的右端设置有出油口，所述阀体27内设置有供油流动的油腔，所述阀芯29设置在所述油腔内，且所述阀芯29上沿着所述进油的方向等间距设置有多个流通孔30，且所述阀芯29位于所述调节螺杆32的左侧，所述调节螺杆32与所述固定螺母28螺纹配合，以便调节所述调节螺杆32伸入所述阀体27的油腔内的深度，所述调节螺杆32上与所述阀芯29接触的部位设置有密封体31，以便对所需堵住的流通孔进行堵住密封，所述调节螺杆32的外端部设置有调节手柄33，且所述调节螺杆32上设置有刻度34。处于靠近所述固定螺母28端的所述流通孔30的直径大于远离所述固定螺母端的流通孔的直径。所述电磁控制阀一、电磁控制阀二和电磁控制阀三均与客车的控制系统相连接。

本发明还包括车速传感器和轮胎压力传感器，所述车速传感器和所述轮胎压力传感器均与所述客车的控制系统连接。

本发明不仅设置了主液压助力转向组件和备用的液压助力转向组件，并给常用的主液压助力转向组件设置了蓄能器，提高了助力转向的灵活性和可靠性，不仅能够提供较大的转向助力，而且滞后时间短，同时能够有效的吸收来自路面的冲击，此外，本发明还提供了备用的液压助力转向组件，并给该组件配置了专门设计的流速控制阀，能够有效的保证液压助力的可靠性，并保证液压助力的平稳性，通过汽车控制系统控制调节手柄的转动，能够实现对液压流速的控制，保证转向的精准性能。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其包括转向盘、转矩传感器、转向管柱、球状螺母架、扇形齿轮、转向横杆、辅助转向齿条、辅助转向齿轮和液压助力转向组件，其特征在于，所述转向盘的下方连接设置有转向管柱，所述转向管柱的上部设置有所述转矩传感器，所述转向管柱的下部设置有蜗杆，所述蜗杆上设置有球状螺母架，所述蜗杆与所述球状螺母架之间设置有钢球，所述转向横杆上固定设置有扇形齿轮，所述球状螺母架外部的齿轮与所述扇形齿轮啮合传动，所述转向管柱的下端还通过键固定设置有辅助转向齿轮，所述辅助转向齿轮与所述辅助转向齿条啮合传动，所述液压助力转向组件的动力输出杆与所述辅助转向齿条连接设置，且所述液压助力转向组件上至少设置有主液压助力转向组件和备用液压助力转向组件，其中，所述主液压助力转向组件上至少设置有蓄能器，所述备用液压助力转向组件上至少设置有流速控制器。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，所述主液压助力转向组件包括辅助转向活塞杆、辅助转向液压动力缸、蓄能器、单向阀、辅助转向电机、动力液压泵、流速控制阀、压力控制阀和液压箱，其中，所述辅助转向液压动力缸内设置有所述辅助转向活塞杆，所述辅助转向活塞杆的端部与所述辅助转向齿条连接固定，所述辅助转向液压动力缸上设置有进油口和出油口，所述出油口与所述液压箱连通，所述液压箱上还连接有动力液压泵，所述动力液压泵由所述辅助转向电机驱动，所述动力液压泵上连通有压力控制阀，所述压力控制阀与所述蓄能器连接，所述蓄能器连接单向阀后与所述辅助转向液压动力缸上的进油口相连通，所述压力控制阀与所述单向阀之间还设置有与所述蓄能器并联的电磁控制阀三，所述蓄能器上还连接有电磁控制阀二，且所述蓄能器与所述电磁控制阀二串联后与所述电磁控制阀三并联，所述动力液压泵与所述液压油箱之间还设置有所述流速控制阀；所述备用液压助力转向组件包括备用储液罐、备用动力液压泵、备用辅助转向电机和流速控制器，其中，所述备用储液罐上连接有所述备用动力液压泵，所述备用动力液压泵由所述备用辅助转向电机驱动，所述备用动力液压泵与所述辅助转向液压动力缸上的进油口相连通，且所述备用动力液压泵与所述辅助转向液压动力缸之间设置有流速控制器，所述流速控制器与所述备用动力液压泵之间还设置有电磁控制阀一。

3.根据权利要求2所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，所述主液压助力转向组件还包括溢流阀，所述溢流阀设置在所述进油口与所述液压箱之间。

4.根据权利要求1所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，所述流速控制器包括阀体、固定螺母、阀芯、流通孔、密封体、调节螺杆、调节手柄和刻度，所述固定螺母设置在所述阀体的上端外部，所述阀体的左端设置有进油口，所述阀体的右端设置有出油口，所述阀体内设置有供油流动的油腔，所述阀芯设置在所述油腔内，且所述阀芯上沿着进油的方向等间距设置有多个流通孔，且所述阀芯位于所述调节螺杆的左侧，所述调节螺杆与所述固定螺母螺纹配合，以便调节所述调节螺杆伸入所述阀体的油腔内的深度，所述调节螺杆上与所述阀芯接触的部位设置有密封体，以便对所需堵住的流通孔进行堵住密封，所述调节螺杆的外端部设置有调节手柄，且所述调节螺杆上设置有刻度。

5.根据权利要求4所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，处于靠近所述固定螺母端的所述流通孔的直径大于远离所述固定螺母端的流通孔的直径。

6.根据权利要求3所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，所述电磁控制阀一、电磁控制阀二和电磁控制阀三均与客车的控制系统相连接。

7.根据权利要求6所述的一种纯电动客车电动液压助力转向系统，其特征在于，还包括车速传感器和轮胎压力传感器，所述车速传感器和所述轮胎压力传感器均与所述客车的控制系统连接。