CN105840902A - 流量控制阀、转向装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量控制阀、转向装置及汽车，包括：油液输入孔，油液输出孔和壳体；所述壳体包括：电磁线圈，控制阀；电磁线圈与行车电脑ECU连接，行车电脑ECU通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，电磁线圈接收输出信号控制电磁线圈的磁力大小；控制阀上设置有流油孔，控制阀根据电磁线圈的磁力大小在壳体内部做直线运动，以调节所述油液输出孔的闭合状态。本发明的流量控制阀、转向装置及汽车能够根据实际车辆行驶状况的不同合理地供给流量，使方向盘在低速时变轻、中高速范围内加重，实现操纵稳定性和最佳操纵感。

Description

流量控制阀、转向装置及汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造，尤其涉及一种流量控制阀、转向装置及汽车。

背景技术

动力转向装置是将发动机输出的部分机械能转化为压力能(或电能)，并在驾驶员控制下，对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏摆，以实现汽车转向的一系列装置，采用动力转向装置可以减轻驾驶员的转向操纵力。

现有的液压式动力转向装置中应用的控制阀为机械式控制阀，该控制阀在油腔压力变化的影响下做机械运动，以调整输出至转向器的油液流量，而油腔压力受发动机转速影响，发动机转速小，油腔压力小，油液输出孔全部打开，输出流量大，发动机转速大，油腔压力大，控制阀移动至盖住一部分油液输出孔，使得输出流量减小。

现有技术的液压式动力转向装置的控制阀受发动机转速影响做机械运动，从而调整输出流量，输出流量的大小影响方向盘转向力的大小；而在实际工况中，方向盘的转向力可能不能满足实际条件下需要的转向力，因此带来的操控稳定性和操纵感不好。

发明内容

本发明提供一种流量控制阀、转向装置及汽车，通过感知实际车辆速度输出最合适的流量至转向器，实现操纵稳定性和最佳操纵感。

本发明提供一种流量控制阀，包括：油液输入孔，油液输出孔和壳体；所述壳体包括：电磁线圈，控制阀；所述电磁线圈与行车电脑ECU连接，所述行车电脑ECU用于通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，所述电磁线圈用于接收所述输出信号控制所述电磁线圈的磁力大小；所述控制阀上设置有流油孔，所述控制阀用于根据所述电磁线圈的磁力大小在壳体内部做直线运动，以调节所述油液输出孔的闭合状态。

所述控制阀包括：控制阀弹簧，所述控制阀弹簧用于当车速达到设定的最大值时支撑所述控制阀。

所述控制阀包括：分流孔，所述分流孔用于当车速达到设定的最大值时使油液通过所述分流孔回流至油泵。

所述控制阀的材质为铸铁金属。

本发明还提供一种转向装置，包括转向动力缸、机械转向器以及如上所述的流量控制阀，所述转向动力缸套设于所述机械转向器，所述流量控制阀与所述机械转向器连接。

本发明还提供一种汽车，包括如上所述的转向装置。

本发明提供的流量控制阀、转向装置及汽车，通过电磁线圈与行车电脑ECU连接，ECU通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，电磁线圈接收输出信号控制电磁线圈的磁力大小；控制阀根据电磁线圈的磁力大小在壳体内部做直线运动，以调节油液输出孔的闭合状态，从而调整输出流量大小，因此能够根据实际车辆行驶状况合理地供给流量，使方向盘在低速时变轻、中高速范围内加重，实现操纵稳定性和最佳操纵感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明流量控制阀实施例一的结构示意图；

图2A为本发明流量控制阀在低速时的工作状态示意图；

图2B为本发明流量控制阀在中速时的工作状态示意图；

图2C为本发明流量控制阀在高速时的工作状态示意图；

图3为电磁线圈的电流随车速变化示意图；

图4为本发明转向装置的结构示意图。

附图标记说明：

1：油液输入孔(由芯子)；

2：油液输出孔(至转向器)；

3：壳体；

4：控制阀；

5：流油孔；

6：电磁线圈；

7：行车电脑ECU；

8：控制阀弹簧；

9：分流孔；

10：流量控制阀；

11：转向动力缸；

12：机械转向器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的流量控制阀是现有大多数乘用车应用中的液压式转向装置的流量输出机构—油泵流量调节阀的内容。现有的转向装置中应用的油泵流量调节阀为机械式构成，其构造复杂、零件数多，故质量问题多发，对杂质敏感且精密加工产生的成本负担等，存在很多问题。它在开发阶段根据车辆定义要经过很多次调校过程才能确定样式，同时即使根据确定好的样式可以生产，但在超精密零件的特性上量产时质量偏差大不易保证同一的转向特性。同时，现在的技术只是根据发动机转数确定输出流量，和实际车辆速度无关，驾驶员直接感受到的转向感和实际预期条件下工作的不同，还产生不必要的流量，导致发动机动力损耗。本技术通过简单的构造克服直到现在机械式控制阀存在的各种问题，将杂质带来的问题和质量偏差等达到最小化。

图1为本发明流量控制阀实施例一的结构示意图；如图1所示，该流量控制阀10包括：油液输入孔1，油液输出孔2，流油孔5和壳体3；

所述壳体3包括：电磁线圈6，控制阀4；所述电磁线圈6与行车电脑ECU 7连接，所述行车电脑ECU 7用于通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，所述电磁线圈6用于接收所述输出信号控制所述电磁线圈6的磁力大小；所述控制阀4上设置有流油孔5，所述控制阀4用于根据所述电磁线圈6的磁力大小在壳体3内部做直线运动，以调节所述油液输出孔2的闭合状态。

具体的，油液输入孔1连接油泵，油液经过油液输入孔1进入控制阀4上的流油孔5，油液输出孔2连接转向器，进入流油孔5的油液经油液输出孔2输出至转向器，在包含有转向油泵流量调整功能的壳体3内部包括控制阀4和电磁线圈6，电磁线圈6和汽车的行车电脑ECU 7相连，控制阀4在电磁线圈6磁力的吸引下沿控制阀4的轴向在壳体3内部做直线运动，通过调节油液输出孔2的闭合程度来调节油液的输出流量。电磁线圈6接收ECU7传递的信号，该信号包括当前车速信号和转向指示信号，具体的通过车速传感器计算车辆速度，转向角速度传感器传递驾驶员的转向指示信号，将两者共同传递至ECU 7，经过ECU 7计算确定的电流输出至电磁线圈6，由于从ECU 7输出的电流值随着车辆速度和转向角速度不同呈线性变化，电磁线圈6的磁力大小随电流变化而变化，从而牵引控制阀4做直线运动。

本实施例的流量控制阀，通过电磁线圈与行车电脑ECU连接，ECU通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，电磁线圈接收输出信号控制电磁线圈的磁力大小；控制阀根据电磁线圈的磁力大小在壳体内部做直线运动，以调节油液输出孔的闭合状态，从而调整输出流量大小，因此能够根据实际车辆行驶状况合理地供给流量，使方向盘在低速时变轻、中高速范围内加重，实现操纵稳定性和最佳操纵感。

如上述图1所示，本实施例的控制阀包括：控制阀弹簧8，所述控制阀弹簧8用于当车速达到设定的最大值时支撑所述控制阀4。

具体的，控制阀弹簧8设置在控制阀中部，控制阀弹簧8用以根据电磁线圈6信号的强弱，使控制阀4恢复至原来的位置并支撑控制阀4。当车速达到ECU 7设定的最高速时，输出至电磁线圈6的电流会达到设定的最大值，控制阀4受最大磁力的牵引，为避免控制阀4继续向电磁线圈6方向移动而撞向电磁线圈6，设置控制阀弹簧8来支撑控制阀4，此时控制阀弹簧8压缩到最小，弹力最大，控制阀弹簧8的压缩长度状态根据车辆最高速度设置，即控制阀弹簧8的弹力最大值与车速的最大值相匹配。

本实施例的流量控制阀，通过在控制阀上设置控制阀弹簧，当车速达到ECU设定的最高速时，输出至电磁线圈的电流会达到设定的最大值，控制阀受最大磁力的牵引，设置控制阀弹簧来支撑控制阀，具有使控制阀无法向电磁线圈方向移动而撞向电磁线圈的缓冲功能。

如上述图1所示，本实施例的控制阀包括：分流孔9，所述分流孔9用于当车速达到设定的最大值时使油液通过所述分流孔9回流至油泵。

具体的，在控制阀4中部设置分流孔9，使得在车速达到最高时，输出的油液以外的残余油液通过分流孔9流回油泵内部，阻止不必要的发动机损耗，降低燃比，同时防止过度高压导致流量控制阀10受损。

本实施例的控制阀，在控制阀中部设置分流孔，使得车速达到最高时输出的油液以外的残余油液通过分流孔再回到油泵内部，阻止不必要的发动机功率损耗，降低燃比，同时防止过度的高压导致系统损伤。

优选的，所述控制阀4的材质铸铁金属，以使得控制阀4受电磁线圈6的磁力作用在壳体3内部做直线运动。

以下具体介绍随车速不同控制阀的工作状态。图2A为本发明流量控制阀在低速时的工作状态示意图；图2B为本发明流量控制阀在中速时的工作状态示意图；图2C为本发明流量控制阀在高速时的工作状态示意图；如图2A～图2C所示，带箭头的线条表示油液流向，从车速传感器和转向角速度传感器输出的控制信号决定ECU 7传递至电磁线圈6电流的大小，该电流值以0～10A的大小传送至电磁线圈6的线圈上，决定着磁力的强度。在图2B中，在低速和驻车情况下，控制阀处于最左端，油液输出孔2全部打开，输入的油液经油液输出孔2全部输出至转向器油缸，在转弯时方向盘的力变为轻便且顺畅的转向状态。如果车速逐渐增大，从ECU 7输出的电流值变化如图3所示，图3为电磁线圈的电流随车速变化示意图，与此同时，电磁线圈6的磁力也逐渐增大，牵引控制阀4向电磁线圈6方向做直线运动，这种情况下之前全部打开的油液输出孔2关闭成和如图2B所示，输出油液的量减少，转向力逐渐加重，方向盘也会稍微加重，保证了车辆操纵稳定性。如果车辆达到ECU设定的最高速度(例如100Km/h)，输出至电磁线圈6的电流会达到设定的最大值10A，控制阀4受最大磁力的牵引，此时控制阀4继续向电磁线圈6方向移动，油液输出孔2打开如图2C所示，向转向器输出的油液的量达到最小，方向盘的力升至最大，高速行驶时最大限度保证操纵稳定性，同时控制阀弹簧8压缩至最短，使控制阀4无法向电磁线圈6方向移动，起到缓冲作用。

图4为本发明转向装置的结构示意图。如图4所示，本发明还提供一种转向装置，包括转向动力缸11、机械转向器12以及上述的流量控制阀10，转向动力缸11套设于机械转向器12，流量控制阀10与机械转向器12连接。其中，转向动力缸11套设在机械转向器12上，转向动力缸11和机械转向器12设计成一体，并与流量控制阀10的一端连接，流量控制阀10的另一端连接转向盘的转向轴。流量控制阀10的结构和功能如上所述，此处不再赘述。

本发明还提供一种汽车，包括上述转向装置，其结构如上所述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种流量控制阀，其特征在于，包括：油液输入孔，油液输出孔和壳体；

所述壳体包括：电磁线圈，控制阀；

所述电磁线圈与行车电脑ECU连接，所述行车电脑ECU用于通过感知车速和转向指示信号控制输出信号，所述电磁线圈用于接收所述输出信号控制所述电磁线圈的磁力大小；所述控制阀上设置有流油孔，所述控制阀用于根据所述电磁线圈的磁力大小在壳体内部做直线运动，以调节所述油液输出孔的闭合状态。

2.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，所述控制阀包括：控制阀弹簧，所述控制阀弹簧用于当车速达到设定的最大值时支撑所述控制阀。

3.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，所述控制阀包括：分流孔，所述分流孔用于当车速达到设定的最大值时使油液通过所述分流孔回流至油泵。

4.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，所述控制阀的材质为铸铁金属。

5.一种转向装置，其特征在于，包括转向动力缸、机械转向器以及如权利要求1～4中任一项所述的流量控制阀，所述转向动力缸套设于所述机械转向器，所述流量控制阀与所述机械转向器连接。

6.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求5所述的转向装置。