CN107178649A - 汽车转向阀用整体式电控比例阀及其控制方法 - Google Patents

汽车转向阀用整体式电控比例阀及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车转向器用整体式电控比例阀及其控制方法，包括罩壳、定滑芯、油口法兰和电磁线圈；所述电磁线圈固定在所述罩壳内部；所述罩壳、电磁线圈和所述油口法兰形成一个密封腔体；所述定滑芯顶部固定在所述油口法兰的中间；所述密封腔体内还包括调整座、调整螺钉、调整弹簧、弹簧座、动铁芯和隔磁套；所述调整座安装在所述空腔底部，固定在所述电磁线圈中间，底面固定在所述罩壳的底面上；调整螺钉固定在所述调整座中间；所述调整弹簧的一端固定在所述调整螺钉的顶部；所述调整弹簧的顶部固定有弹簧座；所述隔磁套安装在所述电磁线圈的内壁上。本发明提供的比例阀，结构紧凑，成本低，稳定性高。

Description

汽车转向阀用整体式电控比例阀及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件，具体涉及一种汽车液压循环球转向器用整体式电控比例阀。
背景技术
普通汽车液压循环球转向器，在汽车高速行驶时易出现转向发飘现象，严重影响汽车的高速稳定性。现有方案都是利用步进伺服电机或者外置的流量调节阀进行控制，前者成本高，发热严重；后者结构庞大不便于整车布置，利用率极低。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种汽车转向器用整体式电控比例阀，包括罩壳、定滑芯、油口法兰和电磁线圈；所述电磁线圈固定在所述罩壳内部；所述罩壳、电磁线圈和所述油口法兰形成一个密封腔体；所述定滑芯顶部固定在所述油口法兰的中间；所述密封腔体内还包括调整座、调整螺钉、调整弹簧、弹簧座、动铁芯和隔磁套；所述调整座安装在所述密封腔体底部，固定在所述电磁线圈中间，底面固定在所述罩壳的底面上；调整螺钉固定在所述调整座中间；所述调整弹簧的一端固定在所述调整螺钉的顶部；所述调整弹簧的顶部固定有弹簧座；所述动铁芯中间设有第一通孔；所述弹簧座固定在所述动铁芯的第一通孔的底部；所述定滑芯的下部位于所述动铁芯的第一通孔内；所述定滑芯的外圆直径与所述动铁芯的第一通孔的直径相等；所述隔磁套安装在所述电磁线圈的内壁上；所述定滑芯、油口法兰、动铁芯、调整座、调整弹簧、调整螺钉和弹簧座全部同轴。
更进一步的，所述定滑芯中间有空腔，所述空腔从所述定滑芯的顶端向下延伸至距离所述定滑芯底面1/6处；所述空腔的顶端为出油口。
更进一步的，所述定滑芯上设有第二通孔，所述第二通孔位于所述空腔的底部，贯穿所述定滑芯的空腔的腔壁；所述第二通孔与所述定滑芯的轴向方向垂直。
更进一步的，所述油口法兰上设有进油口，所述进油口与所述油口法兰的轴向方向垂直；所述进油口贯穿所述油口法兰的侧壁。
更进一步的，所述动铁芯上设有阀口和进油槽；所述阀口位于所述动铁芯的内壁上，所述进油槽的顶端位于所述动铁芯的顶面上；所述阀口与所述进油槽连通。
更进一步的，所述进油槽与所述密封腔体连通；所述阀口位于所述定滑芯上的第二通孔的上方。
更进一步的，所述定滑芯和所述动铁芯采用间隙配合。
汽车转向器用整体式电控比例阀的控制方法，包括位移传感器和PCB板；所述PCB板包括CPU模块、车速信号处理模块、电源模块和电磁阀驱动模块；所述电磁阀驱动模块与所述电磁线圈连接；所述位移传感器安装在所述动铁芯上的阀口上；所述位移传感器与所述CPU模块连接；所述电源模块连接所述CPU模块、所述车速信号处理模块和所属电磁阀驱动模块；所述车速信号处理模块与所述CPU模块连接。
更进一步的，所述电磁阀驱动模块的驱动信号为PWM信号。
汽车转向器用整体式电控比例阀的控制方法，步骤为：
（1）、所述电磁阀驱动模块向所述电磁线圈通入所述PWM信号，在所述电磁线圈上形成周期一定、脉冲宽度可调的矩形波；从而电磁线圈上的电流变化；
（2）、当电流变化造成所述阀口运动时，所述位移传感器将阀口方位移信号传送到所述CPU模块中，所述车辆速度处理模块将车速信号传送到所述CPU模块中；
（3）、车速信号作为指令信号，调节器和比例放大器对指令信号进行加工、整形和功率放大，经过加工后的信号经过电磁线圈实现电信号→电磁力→阀位移。
本发明提供的汽车转向器用整体式电控比例阀，整体安装在转向阀上，集成度高，整体液压回路短，压力损失小；阀口为常闭式，在该装置失效时，不影响转向器的整体运行；整体布置紧凑，装配工序少，制造成本低。
附图说明
图1是本发明提供的比例阀的侧面剖视结构示意图。
图2是本发明提供的比例阀的动铁芯的俯视图。
图3是本发明提供的比例阀的PCB板的结构示意图。
图4是本发明提供的比例阀的控制方式的原理示意图。
图5是本发明提供的比例阀的PWM信号的示意图。
图中：1、罩壳；12、密封腔体；2、定滑芯；21、空腔；22、出油口；23、第二通孔；3、油口法兰；31、进油口；4、电磁线圈；5、动铁芯；6、弹簧座；7、调整弹簧；8、调整螺钉；9、调整座；10、隔磁套。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示，本发明提供的汽车转向器用整体式电控比例阀，包括罩壳1、定滑芯2、油口法兰3和电磁线圈4；所述电磁线圈4固定在所述罩壳1内部；所述罩壳1、电磁线圈4和所述油口法兰3形成一个密封腔体12；所述定滑芯2顶部固定在所述油口法兰3的中间；所述密封腔体12内还包括调整座6、调整螺钉8、调整弹簧7、弹簧座9、动铁芯5和隔磁套10；所述调整座9安装在所述密封腔体12底部，固定在所述电磁线圈4中间，底面固定在所述罩壳1的底面上；调整螺钉8固定在所述调整座9中间；所述调整弹簧7的一端固定在所述调整螺钉8的顶部；所述调整弹簧7的顶部固定有弹簧座6；所述动铁芯5中间设有第一通孔51；所述弹簧座6固定在所述动铁芯5的第一通孔51的底部；所述定滑芯2的下部位于所述动铁芯5的第一通孔51内；所述定滑芯2的外圆直径与所述动铁芯5的第一通孔51的直径相等；所述隔磁套10安装在所述电磁线圈4的内壁上；所述定滑芯2、油口法兰3、动铁芯5、调整座9、调整弹簧7、调整螺钉8和弹簧座6全部同轴。
具体的，所述定滑芯2中间有空腔21，所述空腔21从所述定滑芯2的顶端向下延伸至距离所述定滑芯2底面1/6处；所述空腔21的顶端为出油口22。
具体的，所述定滑芯2上设有第二通孔23，所述第二通孔23位于所述空腔21的底部，贯穿所述定滑芯2的空腔21的腔壁；所述第二通孔23与所述定滑芯2的轴向方向垂直。
具体的，所述油口法兰3上设有进油口31，所述进油口31与所述油口法兰3的轴向方向垂直；所述进油口31贯穿所述油口法兰3的侧壁。
具体的，所述动铁芯5上设有阀口52和进油槽53；所述阀口52位于所述动铁芯5的内壁上，所述进油槽53的顶端位于所述动铁芯5的顶面上；所述阀口52与所述进油槽53连通。
具体的，所述进油槽53与所述密封腔体12连通；所述阀口52位于所述定滑芯5上的第二通孔23的上方。
具体的，所述定滑芯2和所述动铁5芯采用间隙配合。
本发明提供的比例阀工作原理是，当汽车行驶时，改变通过所述电磁线圈4的电流的大小，从而调整所述电磁线圈4 的磁力。当通过所述电磁线圈4的电流增大时，电磁线圈4的吸力大于所述调整弹簧7的弹性，从而将所述调整弹簧7向下运动，因为所述调整弹簧7上固定有弹簧座6，所述弹簧座6与所述动铁芯5固定连接，则所述调整弹簧7的运动带动所述动铁芯5向下运动，从而所述动铁芯5上的阀口52向下运动。当所述阀口52运动到与所述定滑芯2上的第二通孔23平行时，从所述油口法兰3上的进油口31进入方油液流经所述动铁芯5上的进油槽53进入，然后经过所述阀口52经过所述定滑芯2上的第二通孔23进入所述空腔21内，然后从所述空腔21顶端的出油口22流出。则油液被旁通，减少了转向液压助力。在车辆高速行驶时，能够改善汽车的高速行驶发飘问题。
当汽车从高速变成低速行驶，不需要解决发飘问题时，减小通过所述电磁线圈4的电流，则所述电磁线圈4的磁力减小，所述调整弹簧7逐渐回复原状，则所述动铁芯5向上运动，所述动铁芯5上的阀口52也向上运动，离开所述定滑芯2上的第二通孔23，则油液无法通过所述动铁芯5进入所述定滑芯2中，油路被切断，转向器恢复液压助力，进入正常工作模式。因为所述动铁芯5上的阀口52是常闭模式，所以当本装置失效时，转向器依旧可以正常运动，不影响汽车的行驶。
如图3和图4所示，本发明提供的比例阀的控制方法为：包括位移传感器和PCB板；所述PCB板包括CPU模块、车速信号处理模块、电源模块和电磁阀驱动模块；所述电磁阀驱动模块与所述电磁线圈4连接；所述位移传感器安装在所述动铁芯上5的阀口52上；所述位移传感器与所述CPU模块连接；所述电源模块连接所述CPU模块、所述车速信号处理模块和所属电磁阀驱动模块；所述车速信号处理模块与所述CPU模块连接。
更进一步的，所述电磁阀驱动模块的驱动信号为PWM信号。
控制步骤为：
（1）、所述电磁阀驱动模块向所述电磁线圈通入所述PWM信号，在所述电磁线圈4上形成周期一定、脉冲宽度可调的矩形波；从而电磁线圈上的电流变化；因为脉冲周期远小于所述阀口5的响应周期，所以阀口52的运动只响应所述PWM 信号的电流平均值。
（2）、当电流变化造成所述阀口52运动时，所述位移传感器将阀口52方位移信号传送到所述CPU模块中，所述车辆速度处理模块将车速信号传送到所述CPU模块中；
（3）、车速信号作为指令信号，调节器和比例放大器对指令信号进行加工、整形和功率放大，经过加工后的信号经过电磁线圈实现电信号→电磁力→阀位移。
比例电磁铁和先导滑阀作为主阀的控制回路；所述主阀就是所述动铁芯5上的阀口52；所述比例电磁铁就是电磁线圈4。
以上仅为本发明较佳的实施例，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明说明书内容所作的等效变化与装饰，皆应属于本发明覆盖的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：包括罩壳、定滑芯、油口法兰和电磁线圈；所述电磁线圈固定在所述罩壳内部；所述罩壳、电磁线圈和所述油口法兰形成一个密封腔体；所述定滑芯顶部固定在所述油口法兰的中间；所述密封腔体内还包括调整座、调整螺钉、调整弹簧、弹簧座、动铁芯和隔磁套；所述调整座安装在所述密封腔体底部，固定在所述电磁线圈中间，底面固定在所述罩壳的底面上；调整螺钉固定在所述调整座中间；所述调整弹簧的一端固定在所述调整螺钉的顶部；所述调整弹簧的顶部固定有弹簧座；所述动铁芯中间设有第一通孔；所述弹簧座固定在所述动铁芯的第一通孔的底部；所述定滑芯的下部位于所述动铁芯的第一通孔内；所述定滑芯的外圆直径与所述动铁芯的第一通孔的直径相等；所述隔磁套安装在所述电磁线圈的内壁上；所述定滑芯、油口法兰、动铁芯、调整座、调整弹簧、调整螺钉和弹簧座全部同轴。
2.如权利要求1所述汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述定滑芯中间有空腔，所述空腔从所述定滑芯的顶端向下延伸至距离所述定滑芯底面1/6处；所述空腔的顶端为出油口。
3.如权利要求2所述的汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述定滑芯上设有第二通孔，所述第二通孔位于所述空腔的底部，贯穿所述定滑芯的空腔的腔壁；所述第二通孔与所述定滑芯的轴向方向垂直。
4.如权利要求1所述的汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述油口法兰上设有进油口，所述进油口与所述油口法兰的轴向方向垂直；所述进油口贯穿所述油口法兰的侧壁。
5.如权利要求1所述的汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述动铁芯上设有阀口和进油槽；所述阀口位于所述动铁芯的内壁上，所述进油槽的顶端位于所述动铁芯的顶面上；所述阀口与所述进油槽连通。
6.如权利要求5所述的汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述进油槽与所述密封腔体连通；所述阀口位于所述定滑芯上的第二通孔的上方。
7.如权利要求1所述的汽车转向器用整体式电控比例阀，其特征在于：所述定滑芯和所述动铁芯采用间隙配合。
8.汽车转向器用整体式电控比例阀的控制方法，其特征在于：包括位移传感器和PCB板；所述PCB板包括CPU模块、车速信号处理模块、电源模块和电磁阀驱动模块；所述电磁阀驱动模块与所述电磁线圈连接；所述位移传感器安装在所述动铁芯上的阀口上；所述位移传感器与所述CPU模块连接；所述电源模块连接所述CPU模块、所述车速信号处理模块和所属电磁阀驱动模块；所述车速信号处理模块与所述CPU模块连接。
9.如权利要求8所述的汽车转向器用整体式电控比例阀的控制方法，其特征在于：所述电磁阀驱动模块的驱动信号为PWM信号。
10.如权利要求9所述的汽车转向器用整体式电控比例阀的控制方法，其特征在于：步骤为：
（1）、所述电磁阀驱动模块向所述电磁线圈通入所述PWM信号，在所述电磁线圈上形成周期一定、脉冲宽度可调的矩形波；从而电磁线圈上的电流变化；
（2）、当电流变化造成所述阀口运动时，所述位移传感器将阀口方位移信号传送到所述CPU模块中，所述车辆速度处理模块将车速信号传送到所述CPU模块中；
（3）、车速信号作为指令信号，调节器和比例放大器对指令信号进行加工、整形和功率放大，经过加工后的信号经过电磁线圈实现电信号→电磁力→阀位移。
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