專利名稱：一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、低/高壓油管、壓力流量控制閥體、 傳動帶、儲油罐和轉(zhuǎn)向機(jī)等部件構(gòu)成，其助力特性與車輛前橋負(fù)載和轉(zhuǎn)向角有關(guān)，工作過程如下(1)發(fā)動機(jī)帶動液壓油泵工作向系統(tǒng)輸出壓力油；(2)系統(tǒng)油壓達(dá)到某一閾值后，液壓泵泄壓；(3)在泄壓的過程中，液壓泵繼續(xù)工作，使整個高壓油路的油壓維持在某一預(yù)設(shè)值；(4 )發(fā)動機(jī)停止工作，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)向助力消失。通過分析可以看出上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的以下缺點(1)只要發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，無論車輛是否需要轉(zhuǎn)向助力，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)就一直處于工作狀態(tài)，增加了發(fā)動機(jī)的負(fù)載同時也影響了液壓泵的散熱能力；(2)轉(zhuǎn)向油泵置有泄壓閥，壓力超過設(shè)定閾值時泄壓閥打開泄壓， 從而造成對能量的浪費；(3)液壓泵始終處于工作狀態(tài)導(dǎo)致整個系統(tǒng)中管路和部件中油壓較高，對整個系統(tǒng)的壽命有一定的影響；(4)轉(zhuǎn)向特性只和轉(zhuǎn)向負(fù)載有關(guān)，和車速無關(guān)，導(dǎo)致低速時轉(zhuǎn)向費力，高速時轉(zhuǎn)向發(fā)飄現(xiàn)象，對行車安全有一定的影響；(5)該系統(tǒng)采用液壓作為助力轉(zhuǎn)向的動力源，只要發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，打氣泵始終處于工作狀態(tài)，在沒有使用整車氣體的時候，氣體達(dá)到8個壓的時候會自動排出，造成一定的能源浪費，增加了發(fā)動機(jī)起動機(jī)的負(fù)載。中國專利申請?zhí)?010102^233. 5公開了名稱為“汽車及其電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、控制方法”的專利文件，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用一個電機(jī)帶動一個液壓泵，液壓泵輸出壓力油， 壓力油儲存在6里面，轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)也是單獨設(shè)計的，其缺點在于(1)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)是經(jīng)過單獨特殊設(shè)計，對現(xiàn)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的改動較大；(2)由于轉(zhuǎn)向助力油缸構(gòu)的特殊設(shè)計導(dǎo)致整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)低速時轉(zhuǎn)向回正能力差；(3)該系統(tǒng)采用液壓作為助力轉(zhuǎn)向的動力源，無法使用車載的氣壓系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能源浪
費等問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括打氣泵及其輸出端連接的儲氣包，還包括檢測裝置及與其控制連接的控制裝置，所述檢測裝置分別用于獲取來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動傳感器、用于獲取車速的車速傳感器和用于獲取氣液轉(zhuǎn)換器內(nèi)油壓的壓力傳感器的信號；所述儲氣包的輸出端與一個兩位三通閥的進(jìn)口相連， 兩位三通閥的兩個出口各自連接一個氣液轉(zhuǎn)換器，所述兩位三通閥為電磁閥，并與控制裝置的控制輸出端控制連接；所述氣液轉(zhuǎn)換器的液壓出口與轉(zhuǎn)向器控制連接，氣液轉(zhuǎn)換器的液壓進(jìn)口與油箱連接，所述氣液轉(zhuǎn)換器與油箱之間設(shè)有單向閥。所述打氣泵與儲氣包之間設(shè)有電磁開關(guān)閥，所述電磁開關(guān)閥與控制裝置的控制輸出端控制連接。所述儲氣包與兩位三通閥之間設(shè)有用于控制氣壓的節(jié)流閥。本發(fā)明的氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用氣液壓混合助力轉(zhuǎn)向，采用打氣泵打氣產(chǎn)生氣壓工作，徹底隔斷了液壓泵和發(fā)動機(jī)之間的聯(lián)系，改變了傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的動力源，防止了在不需要整車用氣時出現(xiàn)氣源浪費，降低了發(fā)動機(jī)起動機(jī)的負(fù)載，并且充分利用了傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在打氣泵與儲氣包之間設(shè)置與控制裝置的控制輸出端控制連接的電磁開關(guān)閥，將打氣泵所產(chǎn)生的氣壓經(jīng)兩位兩通閥流向儲氣包，使儲氣包的氣壓不至于倒流。在儲氣包與兩位三通閥之間設(shè)置用于控制氣壓的節(jié)流閥，以調(diào)節(jié)從儲氣包中輸出氣量的大小。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示為本發(fā)明氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知， 該系統(tǒng)包括打氣泵1及其輸出端連接的儲氣包3，還包括檢測裝置12及與其控制連接的控制裝置11，所述檢測裝置分別用于獲取來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動傳感器、用于獲取車速的車速傳感器和用于獲取氣液轉(zhuǎn)換器內(nèi)油壓的壓力傳感器7的信號；儲氣包3的輸出端與一個兩位三通閥5的進(jìn)口相連，兩位三通閥的兩個出口各自連接一個氣液轉(zhuǎn)換器6，所述兩位三通閥為電磁閥，并與控制裝置11的控制輸出端控制連接；氣液轉(zhuǎn)換器6的液壓出口與轉(zhuǎn)向器10控制連接，氣液轉(zhuǎn)換器6的液壓進(jìn)口與油箱8連接，氣液轉(zhuǎn)換器與油箱之間設(shè)有單向閥9，以防止氣液轉(zhuǎn)換器中的液壓油回流油箱，造成轉(zhuǎn)向助力力矩減小，從而影響司機(jī)的操作靈便性和平順性。為進(jìn)一步優(yōu)化，在打氣泵1與儲氣包3之間設(shè)置與控制裝置11的控制輸出端控制連接的電磁開關(guān)閥2，將打氣泵所產(chǎn)生的氣壓經(jīng)兩位兩通閥流向儲氣包，使儲氣包的氣壓不至于倒流。在儲氣包3與兩位三通閥5之間設(shè)置用于控制氣壓的節(jié)流閥4，以調(diào)節(jié)從儲氣包中輸出氣量的大小。本發(fā)明的打氣泵1由發(fā)動機(jī)控制工作，帶動打氣泵1工作，產(chǎn)生氣壓；打氣泵1所產(chǎn)生的氣壓經(jīng)電磁開關(guān)閥2流向儲氣包3，使儲氣包的氣壓不至于倒流；氣液轉(zhuǎn)換器6儲存從儲氣包出來的高壓氣體在轉(zhuǎn)向工作時輸出到轉(zhuǎn)向器10中；所述檢測裝置用于獲取來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動傳感器(圖中未示出)、用于獲取車速的車速傳感器(圖中未示出)和用于獲取氣液轉(zhuǎn)換器6內(nèi)油壓的壓力傳感器7的信號；控制裝置實時采集來自檢測裝置的轉(zhuǎn)向控制參數(shù)，按照控制裝置中預(yù)設(shè)的控制邏輯和控制閾值輸出控制命令，并且控制閾值至少根據(jù)車速信號、前軸負(fù)荷、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號和氣液轉(zhuǎn)換器壓力信號中的一種來實時標(biāo)定；控制裝置接受所述檢測裝置獲取的轉(zhuǎn)向控制參數(shù)信號，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件確定輸出合適的控制信號來控制兩位三通閥5和電磁開關(guān)閥2工作。本發(fā)明的氣液轉(zhuǎn)換器6和轉(zhuǎn)向器10通過高壓油管連接，氣液轉(zhuǎn)換器6中的能量可以暫時滿足一定程度上的轉(zhuǎn)向助力需求，本系統(tǒng)中不需要單獨設(shè)計轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本系統(tǒng)中儲氣包3和氣液轉(zhuǎn)換器6通過管路相連，轉(zhuǎn)向器的動力源是利用車載氣源系統(tǒng)提供能量，采用打氣泵打氣產(chǎn)生氣壓工作，徹底隔斷了液壓泵和發(fā)動機(jī)之間的聯(lián)系， 改變了傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的動力源，防止了在不需要整車用氣時出現(xiàn)氣源浪費，降低了發(fā)動機(jī)起動機(jī)的負(fù)載，并且充分利用了傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有發(fā)生改變，僅僅是助力系統(tǒng)發(fā)生了變化，所以車輛的低速回正能力好，再加上合理的控制，使整套系統(tǒng)具有低速時轉(zhuǎn)向輕，高速時轉(zhuǎn)向穩(wěn)的特點。本發(fā)明的氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原動機(jī)仍然是發(fā)動機(jī)，意味著該套系統(tǒng)能使用在有發(fā)動機(jī)的車輛上，對于純電動汽車和無軌電車安裝有電動打氣泵的都可以使用，并對整車上產(chǎn)生多余的氣壓進(jìn)行了回收、重利用。本實施例中的兩位三通閥5的輸出端采用兩路輸出，即具有兩套氣液轉(zhuǎn)換器及其配套管路分別與轉(zhuǎn)向器與油箱連接。本發(fā)明的工作原理采用控制裝置將采集到的氣液轉(zhuǎn)換器中的壓力控制閾值設(shè)為范圍值，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件確定輸出合適的控制信號控制兩位三通閥的接通和斷開，具體的預(yù)設(shè)條件為控制裝置實時根據(jù)檢測裝置檢測到的車速信號和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號計算所需油壓閾值，比較所需油壓閾值和氣液轉(zhuǎn)換器內(nèi)油壓，并獲得是否輸出控制信號的判斷結(jié)果。若比較結(jié)果低于下限值則表征氣液轉(zhuǎn)換器中的壓力低，則控制部件輸出控制命令啟動兩位三通閥5和電磁開關(guān)閥2工作；若比較比較結(jié)果高于上限值則表征氣液轉(zhuǎn)換器中的壓力高，則控制部件輸出控制命令停止兩位三通閥5和電磁開關(guān)閥2工作。
權(quán)利要求
1.一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于包括打氣泵及其輸出端連接的儲氣包，還包括檢測裝置及與其控制連接的控制裝置，所述檢測裝置分別用于獲取來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動傳感器、用于獲取車速的車速傳感器和用于獲取氣液轉(zhuǎn)換器內(nèi)油壓的壓力傳感器的信號；所述儲氣包的輸出端與一個兩位三通閥的進(jìn)口相連，兩位三通閥的兩個出口各自連接一個氣液轉(zhuǎn)換器，所述兩位三通閥為電磁閥，并與控制裝置的控制輸出端控制連接；所述氣液轉(zhuǎn)換器的液壓出口與轉(zhuǎn)向器控制連接，氣液轉(zhuǎn)換器的液壓進(jìn)口與油箱連接，所述氣液轉(zhuǎn)換器與油箱之間設(shè)有單向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述打氣泵與儲氣包之間設(shè)有電磁開關(guān)閥，所述電磁開關(guān)閥與控制裝置的控制輸出端控制連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述儲氣包與兩位三通閥之間設(shè)有用于控制氣壓的節(jié)流閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括打氣泵及其輸出端連接的儲氣包，還包括檢測裝置及與其控制連接的控制裝置，儲氣包的輸出端與一個兩位三通閥的進(jìn)口相連，兩位三通閥的兩個出口各自連接一個氣液轉(zhuǎn)換器，兩位三通閥為電磁閥，并與控制裝置的控制輸出端連接；氣液轉(zhuǎn)換器的液壓出口與轉(zhuǎn)向器控制連接，氣液轉(zhuǎn)換器的液壓進(jìn)口與油箱連接，氣液轉(zhuǎn)換器與油箱之間設(shè)有單向閥。本發(fā)明的氣液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用氣液壓混合助力轉(zhuǎn)向，采用打氣泵打氣產(chǎn)生氣壓工作，徹底隔斷了液壓泵和發(fā)動機(jī)之間的聯(lián)系，改變了傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的動力源，防止了在不需要整車用氣時出現(xiàn)氣源浪費，降低了發(fā)動機(jī)起動機(jī)的負(fù)載，且充分利用了傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
文檔編號B62D5/065GK102431588SQ20111039838
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者楊衛(wèi)鋒 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司