CN206589955U - 一种电磁控制液压助力式转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电磁控制液压助力式转向系统，包括电磁离合器、电磁流量控制阀、液力油压力传感器、温度传感器、转向盘角度传感器、车速传感器以及系统控制器；所述系统控制器与电磁流量控制阀通过总线连接；所述电磁流量控制阀设于储油箱与转向分配阀之间的第一油路上，转向分配阀经过第二油路连接转向助力缸；所述液力油压力传感器、温度传感器分别与系统控制器总线连接；所述转向盘角度传感器与系统控制器总线连接；所述车速传感器与系统控制器总线连接。所述系统能够根据转向助力的需要，通过系统控制器控制电磁流量控制阀使系统中的油流量处于最佳状态，减少汽车在不需要助力转向期间的发送机功率输出，以降低燃油消耗。

Description

一种电磁控制液压助力式转向系统

技术领域

本实用新型涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种电磁控制液压助力式转向系统。

背景技术

动力转向系统是将发动机输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的辅助作用力，以减轻驾驶员的转向操纵力，实现汽车的轻便转向。采用动力助力转向系的汽车转向所需要的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机驱动的油泵所提供的液压能。传统的的液压助力动力转向装置无论是否转向，这套系统都要处于工作常态，尤其是低速转弯的时候，会觉得方向比较沉重，转向效果并不理想，这套系统的最大缺点是发动机油耗较大，且由于液压泵的压力很大，系统长期处于高压状态，液压管路容易受到损害。该系统无法减少汽车在不需要助力转向期间的发动机功率输出，其油耗过高，不适应现在能源节约型社会的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种能够实现汽车动力助力转向的电子控制，减少汽车在不需要助力转向期间的发动机功率输出，以降低燃油消耗的电磁控制液压助力式转向系统，解决现有系统油耗过高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种电磁控制液压助力式转向系统，包括电磁离合器、电磁流量控制阀、液力油压力传感器、温度传感器、转向盘角度传感器、车速传感器以及系统控制器；

所述系统控制器与电磁离合器、电磁流量控制阀通过CAN总线连接；所述电磁离合器安装在皮带轮中；

所述电磁流量控制阀设于储油箱与转向分配阀之间的第一油路上，转向分配阀经过第二油路连接转向助力缸；

所述液力油压力传感器、温度传感器分别与系统控制器总线连接，二者分别设于叶片泵和转向分配阀之间的高压管路中；

所述转向盘角度传感器与系统控制器总线连接，并设于转向盘的转向管柱上；

所述车速传感器与系统控制器总线连接，并设于变速器输出轴或车轮上。

其中，所述液力油压力传感器向系统控制器发送0.4V-4.6V之间的模拟信号。

其中，所述系统控制器的液力油压力阈值范围为0Mpa 至8Mpa之间。

其中，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与系统控制器总线连接，设于仪表盘上。

本实用新型的有益效果为：

一、所述电磁控制液压助力式转向系统的系统控制器接收各个传感器的方向、车速、发动机、液力油压力和温度等信息，按照预先设计的助力特性曲线数据，经计算、分析、判断向电磁离合器和电磁流量控制阀发出指令，通过改变电磁离合器的工作状态和电磁流量控制阀的开启程度以控制油泵的流量，再通过转向分配阀控制油量流入转向助力缸，从而控制转向系统助力的大小，使其与车速和转向盘上的输入角速度相协调。所述系统能够根据转向助力的需要，通过系统控制器控制电磁离合器和电磁流量控制阀使系统中的液力油流量处于最佳状态，通过总线连接的方式与各个元器件进行通讯，从而达到系统需要实时通信的目的。实现汽车动力助力转向的电子控制，减少汽车在不需要助力转向期间的发动机功率输出，以降低燃油消耗。

二、所述系统控制器通过实时监控液力油压力与温度值，当液力油超过阈值时，系统控制器切断电磁离合器和电磁流量控制阀从而能够避免损坏助力系统。

附图说明

图1为本实用新型电磁控制液压助力式转向系统的结构示意图。

附图标记为：

储油箱-1，叶片泵-2，第一油路-3，电磁流量控制阀-4，转向分配阀-5，转向助力缸-6，活塞-61，转向拉杆-62，转向轮-7，系统控制器-8，皮带轮-9，电磁离合器-10。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

参阅图1所示，本实用新型的一实施方式中提供一种电磁控制液压助力式转向系统，包括电磁离合器10、电磁流量控制阀4、液力油压力传感器、温度传感器、转向盘角度传感器、车速传感器以及系统控制器8；

所述系统控制器8与电磁流量控制阀4通过CAN总线连接；所述所述电磁离合器10在不需要转向助力时停止工作，使得汽车的皮带轮9空转，从而节省发送机的输出功率，节省油耗。所述电磁离合器10设置在皮带轮9中，工作时皮带轮9驱动叶片泵2输入轴运转。所述叶片泵2的驱动方式由电磁离合器10工作时间间歇连接皮带轮替代皮带轮固定连接，只有需要助力时工作，不需要助力时停止驱动叶片泵，皮带轮孔庄，叶片泵停止转动，大大节省发动机油耗。

电磁流量控制阀4设于储油箱1与转向分配阀5之间的第一油路3上，转向分配阀5经过第二油路连接转向助力缸6；所述电磁流量控制阀4接受系统控制器8的指令，电磁离合控制依据车速、转向盘转速的高低控制电磁流量控制阀4油路的阻尼面积，使得开口面积随电磁线圈通电电流占空比而变化，进而控制油压一侧的液力油压力大小。所述转向助力缸6上设有活塞61，并通过转向拉杆62与转向轮7连接。

所述电磁离合器10、液力油压力传感器、温度传感器分别与系统控制器8总线连接，二者分别设于叶片泵2和转向分配阀5之间的高压管路中；所述液力油压力传感器、温度传感器分别通过总线向系统控制器8发送油路的液力油压力和温度信息。

所述转向盘角度传感器与系统控制器8总线连接，并设于转向盘的转向管柱上；所述转向盘角度传感器向系统控制器8提供转向盘角度的转速大小和方向信息，以控制车辆转向时助力的大小。根据方向盘转速、助力转向油流量的变化和处于降噪考虑，在行车时，所述电磁离合器10只有在需要助力转向时才处于工作状态。转向盘转速小时，助力转向油流量的增量小，使转向舒适性理趋理想；转向盘转速大时，助力转向油流量的增量大，并迅速达到稳定的助力要求；车辆在驻车而发动机不熄火的状态下原地转向时，电磁离合器10处于随动工作状态，即转向助力时所述电磁离合器10工作，不转向助力时，电磁离合器10断开，皮带轮处于空转状态。

所述车速传感器与系统控制器8总线连接，并设于变速器输出轴或车轮上。所述车速传感器用于检测汽车行驶速度，通过总线与系统控制器8通讯，将车速与转向助力系统共享。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述液力油压力传感器向系统控制器8发送0.4V-4.6V之间的模拟信号。

上述实施方式的又一改进实施方式中，所述系统控制器8的液力油压力阈值范围为0Mpa 至8Mpa之间。当液力油压力超过阈值时，系统控制器8切断电磁阀工作，避免损坏转向助力系统。

上述实施方式的又一改进实施方式中，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与系统控制器8总线连接，设于仪表盘上。当所述系统出现任何故障时，安装在仪表盘上的故障指示装置发出报警信号，向驾驶员指示系统存在故障，需要及时修理。所述故障指示装置发出的报警信号可以为闪烁光或则峰鸣声。

所述电磁控制液压助力式转向系统的工作原理具体如下：

所述系统的系统控制器8接受各个传感器分别发送的方向、车速、发电机、液压油压力和温度等信息，按照预先设计的助力特性曲线数据，经计算、分析、判断向安装在皮带轮中的电磁离合器10、电磁流量控制阀4发出指令，通过改变电磁流量控制阀4的开启程度以控制助力油缸的流量，再通过转向分配阀5控制油量流入转向助力缸6的左右缸，从而控制转向系统助力的大小，使其与车速和转向盘上的输入角速度相协调。实现汽车动力助力转向的电子控制，减少汽车在不需要助力转向期间的发动机功率输出，以降低燃油消耗。

所述系统能够根据转向助力的需要，通过系统控制器8控制电磁离合器10和电磁流量控制阀4使系统中的油流量处于最佳状态，通过总线连接的方式与各个元器件进行通讯，从而达到系统需要实时通信的目的。

所述系统集机、电、液于一体化，在发动机的转速高于怠速转速时，在不需要转向的情况下，系统控制器8切断动力，使得叶片泵的泵套中无多余流量，泵套中的油液无进油和回油，流量处于浮动状态。在需要助力转向时，根据转向助力需要，所述系统使流量处于最佳工作状态，电磁离合器10处于接合状态驱动叶片泵工作，油泵在待机状态下正常运行，当操作方向盘时，增加恰好需要的助力流量。当发动机熄火后或系统中存在故障时，系统转入进入手动模式，保证车辆的安全行驶。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电磁控制液压助力式转向系统，其特征在于：包括电磁离合器（10）、电磁流量控制阀（4）、液力油压力传感器、温度传感器、转向盘角度传感器、车速传感器以及系统控制器（8）；

所述系统控制器（8）与电磁离合器（10）、电磁流量控制阀（4）通过CAN总线连接；所述电磁离合器（10）安装在皮带轮（9）中；

所述电磁流量控制阀（4）设于储油箱（1）与转向分配阀（5）之间的第一油路（3）上，转向分配阀（5）经过第二油路连接转向助力缸（6）；

所述液力油压力传感器、温度传感器分别与系统控制器（8）总线连接，二者分别设于叶片泵（2）和转向分配阀（5）之间的高压管路中；

所述转向盘角度传感器与系统控制器（8）总线连接，并设于转向盘的转向管柱上；

所述车速传感器与系统控制器（8）总线连接，并设于变速器输出轴或车轮上。

2.根据权利要求1所述的电磁控制液压助力式转向系统，其特征在于：所述液力油压力传感器向系统控制器（8）发送0.4V-4.6V之间的模拟信号。

3.根据权利要求1所述的电磁控制液压助力式转向系统，其特征在于：所述系统控制器（8）的液力油压力阈值范围为0Mpa 至8Mpa之间。

4.根据权利要求1所述的电磁控制液压助力式转向系统，其特征在于：还包括故障指示装置，所述故障指示装置与系统控制器（8）总线连接，设于仪表盘上。