CN105946967A - 一种具有自加热功能的液压助力转向系统及其自加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自加热功能的液压助力转向系统，包括转向器本体、转向助力油壶，转向器本体的活塞上设有第一加热丝，转向助力油壶内设有第二加热丝，转向器本体的油腔内设有第一油液温度采集单元，转向助力油壶内设有第二油液温度采集单元；本发明采用上述结构，具有以下优点：1、当车辆在冬季高寒地区行驶时，由于气温极度寒冷，液压系统的转向油液在高寒环境下降温，系统控制加热丝自动给油液加热，保持油液的温度；2、油液温度升高到设定值时，系统给加热丝断电，停止对油液加热，防止出现过加热现象。

Description

一种具有自加热功能的液压助力转向系统及其自加热方法
技术领域
本发明涉及汽车转向器技术领域，特别涉及一种具有自加热功能的液压助力转向系统及其自加热方法。
背景技术
现代轿车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置，又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声，灵触度高体积小，能够吸收来自不平路面的冲击力，在现代轿车上得到十分广泛的应用。
液压动力转向器的主要部件包括液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。液压分配阀与油泵组合一体，助力器与转向器装在一起，中间用油路连接，V型传动皮带连接发动机与液压泵。无论车是否转向，这套系统都要工作，液压油都需要在系统中流动，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。发动机带动油泵，把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个活塞，活塞连接着转向器的齿轮，活塞两端是腔室。
当轿车直线行驶时，活塞两端压力相等，静止不动，油泵空转；当轿车转弯时，液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧，使活塞两端产生压力差，迫使活塞移动到另一侧，带动齿轮转动。这样转动方向盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了，可由助力器辅动车轮转向，减轻了驾驶者的劳动强度，减少了方向盘的转数，特别是减少了停车转向时的操纵力。
当车辆在冬季高寒地区行驶时，由于气温极度寒冷，液压系统的转向油液在高寒环境下，会变得粘稠，在液压系统中流动不畅，导致在转向系统工作时，伺服液压系统助力能力下降，转向力重，甚至出现液压转向机异响、振动、不能提供助力等问题，严重时甚至导致液压油液从通气口直接喷出，液压油管松脱等严重故障问题。
遭遇高寒情况时，一般情况下，需要客户在发动机点火后原地进行热机，利用发动机的燃烧热量辐射发动机前舱，使得前舱温度上升，转向油液粘度降低，助力功能回复正常。如同专利号CN201020518112.3的中国专利公开的技术方案是利用发动机尾气进行热交换来加热车辆的液压用油，专利号CN200420024374.9的中国专利公开的技术方案是利用发动机散热水箱的冷却液对液压油进行加热，这两种技术方案所言，都需要发动机自行先运转，并等到发动机水温上升到一定温度后才能实施。而在汽车工程上，发动机从高寒环境的浸车状态下，上升到合适的工作温度时，是需要较长的时间，如果此时再依靠发动机的辐射温度场来实现液压油温度上升，粘度降低的目的了，那么就无法实现冷机驾驶，迅速使用，迅速离开的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种具有自加热功能的液压助力转向系统及其自加热方法，以达到当液压助力转向系统的油液温度降低时，对油液自动加热的目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有自加热功能的液压助力转向系统，包括转向器本体、转向助力油壶，所述的转向器本体的活塞上设有第一加热丝，所述的转向助力油壶内设有第二加热丝，所述的转向器本体的油腔内设有第一油液温度采集单元，所述的转向助力油壶内设有第二油液温度采集单元；
所述的第一油液温度采集单元、第二油液温度采集单元分别与控制器连接，所述的控制器与第一加热丝、第二加热丝连接。
所述的第一油液温度采集单元、第二油液温度采集单元分别采用温度传感器。
所述的控制器，用于根据第一油液温度采集单元采集的转向器本体油腔内的油液温度信号，控制第一加热丝通电；
所述的控制器，用于根据第二油液温度采集单元采集的转向助力油壶内的油液温度信号，控制第二加热丝通电。
所述的控制器为车身控制器ECU。
所述的第二加热丝设置在转向助力油壶内壁上。
所述的第一加热丝、第二加热丝并联，所述的第一加热丝、第二加热丝均为电阻式加热丝。
一种具有自加热功能的液压助力转向系统的自加热方法，所述的方法包括以下步骤：
第一油液温度采集单元采集转向器本体油腔内的油液温度信号，信号传送至车身控制器ECU，温度低于设定值时，车身控制器ECU控制第一加热丝通电对转向器本体油腔内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器ECU控制第一加热丝断电，停止对转向器本体油腔内的油液加热；
第二油液温度采集单元采集转向助力油壶内的油液温度信号，信号传送至车身控制器ECU，温度低于设定值时，车身控制器ECU控制第二加热丝通电对转向助力油壶内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器ECU控制第二加热丝断电，停止对转向助力油壶内的油液加热。
本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、当车辆在冬季高寒地区行驶时，由于气温极度寒冷，液压系统的转向油液在高寒环境下降温，系统控制加热丝自动给油液加热，保持油液的温度；2、油液温度升高到设定值时，系统给加热丝断电，停止对油液加热，防止出现过加热现象。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明中第一加热丝设置在转向器本体的活塞上的结构示意图；
图2为本发明中第二加热丝设置在转向助力油壶内的结构示意图；
图3为本发明中第一加热丝、第二加热丝并联结构示意图；
图4为本发明中控制部分的软件流程图；
在图1～图3中，1、转向器本体；2、转向助力油壶；3、第一加热丝；4、第二加热丝；5、第一油液温度采集单元；6、第二油液温度采集单元；7、控制器；8、电源。
具体实施方式
如图1～图4所示一种具有自加热功能的液压助力转向系统，包括转向器本体1、转向助力油壶2，转向器本体1的活塞上设有第一加热丝3，转向助力油壶2内设有第二加热丝4，转向器本体1的油腔内设有第一油液温度采集单元5，转向助力油壶2内设有第二油液温度采集单元6；
第一油液温度采集单元5、第二油液温度采集单元6分别与控制器连接，控制器7与第一加热丝3、第二加热丝4连接。第一油液温度采集单元5、第二油液温度采集单元6分别采用温度传感器。控制器7用于根据第一油液温度采集单元5采集的转向器本体油腔内的油液温度信号，控制第一加热丝3通电；
控制器7用于根据第二油液温度采集单元6采集的转向助力油壶2内的油液温度信号，控制第二加热丝4通电。控制器7为车身控制器ECU。第二加热丝4设置在转向助力油壶2内壁上。第一加热丝3、第二加热丝4并联，第一加热丝3、第二加热丝4均为电阻式加热丝。
一种具有自加热功能的液压助力转向系统的自加热方法，方法包括以下步骤：
第一油液温度采集单元5采集转向器本体油腔内的油液温度信号，信号传送至车身控制器ECU，温度低于设定值时，车身控制器ECU控制第一加热丝3通电对转向器本体1油腔内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器ECU控制第一加热丝3断电，停止对转向器本体1油腔内的油液加热；
第二油液温度采集单元6采集转向助力油壶内的油液温度信号，信号传送至车身控制器ECU，温度低于设定值时，车身控制器ECU控制第二加热丝通电对转向助力油壶内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器ECU控制第二加热丝断电，停止对转向助力油壶内的油液加热。
本发明完全由加热丝、温度传感器、控制模块和电源系统组成，加热丝直接使用普通的电阻式加热丝，温度传感器用来感应转向油液的温度。控制模块可以由车辆车身控制器ECU担任，温度信号经传感器转换成电信号传递给车身控制器ECU，车身控制器ECU根据传递的温度信号再结合预先设定的逻辑，决定是否给电阻式加热丝通电，车辆的电源系统用来提供电力。
电阻式加热丝以分别布置在转向油壶的内壁上和转向器本体的活塞上，两处电阻式加热丝以并联的方式通过前舱线束接驳电源系统。温度传感器分别布置在转向液油壶中和转向器本体的油腔中，用于监控转向油液的温度。
当车辆行驶到高寒地区时，客户需要使用自加热功能时，打开系统开关，电加热丝工作，开始加热，温度顺上升，温度正常时，温度传感器提供一个信号给车身控制器ECU，车身控制器ECU将断开电加热丝的电流。这样按照温度传感器提供的信号可以保证自加热系统不会出现过加热现象。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有自加热功能的液压助力转向系统，包括转向器本体、转向助力油壶，其特征在于：所述的转向器本体的活塞上设有第一加热丝，所述的转向助力油壶内设有第二加热丝，所述的转向器本体的油腔内设有第一油液温度采集单元，所述的转向助力油壶内设有第二油液温度采集单元；
所述的第一油液温度采集单元、第二油液温度采集单元分别与控制器连接，所述的控制器与第一加热丝、第二加热丝连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的第一油液温度采集单元、第二油液温度采集单元分别采用温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的控制器，用于根据第一油液温度采集单元采集的转向器本体油腔内的油液温度信号，控制第一加热丝通电。
4.根据权利要求1所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的控制器，用于根据第二油液温度采集单元采集的转向助力油壶内的油液温度信号，控制第二加热丝通电。
5.根据权利要求3或4所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的控制器为车身控制器(ECU)。
6.根据权利要求1所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的第二加热丝设置在转向助力油壶内壁上。
7.根据权利要求1所述的一种具有自加热功能的液压助力转向系统，其特征在于：所述的第一加热丝、第二加热丝并联，所述的第 一加热丝、第二加热丝均为电阻式加热丝。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的具有自加热功能的液压助力转向系统的自加热方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
第一油液温度采集单元采集转向器本体油腔内的油液温度信号，信号传送至车身控制器(ECU)，温度低于设定值时，车身控制器(ECU)控制第一加热丝通电对转向器本体油腔内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器(ECU)控制第一加热丝断电，停止对转向器本体油腔内的油液加热；
第二油液温度采集单元采集转向助力油壶内的油液温度信号，信号传送至车身控制器(ECU)，温度低于设定值时，车身控制器(ECU)控制第二加热丝通电对转向助力油壶内的油液进行加热；油液温度达到设定值时，车身控制器(ECU)控制第二加热丝断电，停止对转向助力油壶内的油液加热。
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