一種循環球電動泵液壓助力轉向系統的製作方法

2023-07-17 22:49:16

專利名稱：一種循環球電動泵液壓助力轉向系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓助力轉向系統，特別是一種能根據汽車行駛狀況調節電動泵轉速的循環球電動泵液壓助力轉向系統。
背景技術：
目前，循環球液壓助力轉向系統是卡車、客車等大型商用車的主流助力轉向系統， 其由循環球液壓助力轉向器、進油管、回油管、儲油罐、轉向油泵等組成，轉向油泵由汽車發動機驅動並通過進油管向循環球液壓助力轉向器提供助力液壓油，回油則由回油管流回儲油罐。這種轉向系統中的轉向油泵轉速是由汽車發動機轉速決定的，不管方向盤是否需要轉向，只要發動機工作，轉向油泵就在工作，沒有調速功能，所以，燃油消耗較大，佔汽車總燃油消耗的3%;同時，因轉向油泵的轉速只同汽車的發動機相關聯，使得這種轉向系統的助力與汽車行駛的狀況沒有關聯，當汽車高速行駛時，方向盤的操縱穩定性不理想。另外， 現時的大型商用新能源汽車已研發成功，並在推廣使用，這種新能源商用汽車特別是純電動汽車已經沒有了發動機，採用循環球液壓助力轉向系統時就需要解決轉向油泵的驅動問題。針對上述問題，目前市場上也出現了一些採用電機對轉向油泵進行驅動以向循環球液壓助力轉向器提供工作液壓油的電動循環球液壓助力轉向系統，但此方法沒有與方向盤的操縱狀況和汽車的行駛狀況相關聯，對助力轉向器中液壓油量的調節有限，不能很好的確定電機的工作模式，也就限制了轉向助力過程的柔和度、平穩度和舒適度。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種通過電控單元採集扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器的信號並反饋給驅動電機以實現對轉向油泵泵入液壓助力轉向器的液壓油流量進行調控、保證轉向助力過程柔和、舒適且結構簡單合理、使用成本低的循環球電動泵液壓助力轉向系統。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種循環球電動泵液壓助力轉向系統，其包括循環球液壓助力轉向器、進油管、回油管、儲油罐和轉向油泵，循環球液壓助力轉向器、儲油罐和轉向油泵通過進油管和回油管構成一個液壓系統迴路，所述液壓系統迴路中的轉向油泵由驅動電機驅動，所述驅動電機連接有電控單元，所述電控單元連接有扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器，電控單元讀取扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器的信號，並通過電控單元內部的控制程序的控制算法，對驅動電機的轉速進行控制，進而控制轉向油泵泵入循環球液壓助力轉向器的液壓油流量。優選地，所述驅動電機為同步電機。本發明的有益效果是本產品針對驅動源為驅動電機的液壓助力轉向系統，通過電控單元採集扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器的信號並反饋給驅動電機，實現了對轉向油泵泵入液壓助力轉向器的液壓油流量的調控，使得轉向油泵向循環球液壓助力轉向器提供的液壓油流量能隨汽車行駛狀況的變化而變化，汽車高速行駛時方向盤操作穩定性也因此得到了較大的改善，保證轉向助力過程更柔和、平穩和舒適，同時，藉助於電控單元的控制功能，當方向盤不轉向時，驅動電機不工作或者處於低速工作狀態，節約了能源。本發明結構簡單合理，使用成本低，能廣泛的應用於卡車、客車等大型商用車的液壓助力轉向系統上。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明的安裝結構示意圖。
具體實施例方式參照圖1，本發明的一種循環球電動泵液壓助力轉向系統，其包括循環球液壓助力轉向器1、進油管2、回油管3、儲油罐4和轉向油泵5，循環球液壓助力轉向器1、儲油罐4和轉向油泵5通過進油管2和回油管3構成一個液壓系統迴路，所述液壓系統迴路中的轉向油泵5由驅動電機6驅動，所述驅動電機6連接有電控單元7，所述電控單元7連接有扭矩 /轉角傳感器8、裡程車速傳感器9和發動機轉速傳感器10，電控單元7讀取扭矩/轉角傳感器8、裡程車速傳感器9和發動機轉速傳感器10的信號，並通過電控單元7內部的控制程序的控制算法，對驅動電機6的轉速進行控制，進而控制轉向油泵5泵入循環球液壓助力轉向器1的液壓油流量。汽車行駛時，電控單元7會通過連接扭矩/轉角傳感器8的信號線採集方向盤的轉矩，通過連接裡程車速傳感器9的信號線採集汽車行駛速度，通過連接發動機轉速傳感器10的信號線採集發動機的轉速，並將所採集到的轉矩信號、車速信號和發動機轉速信號通過電控單元7內部的控制程序的控制算法將汽車行駛狀況反饋給驅動電機6 並控制驅動電機6的轉速，也就實現了對驅動電機6通過進油管2泵入循環球液壓助力轉向器1中的助力液壓油的流量的調控，當泵入循環球液壓助力轉向器1的液壓油流量不同時，液壓油驅動循環球液壓助力轉向器1內部的齒條活塞帶動齒扇實現對前輪的轉向助力便不同，當方向盤的轉向較大時，泵入的液壓油流量大，循環球液壓助力轉向器1產生的轉向助力大；當汽車高速行駛時，泵入的液壓油流量小，循環球液壓助力轉向器1產生的轉向助力小，使得高速轉向時方向盤操縱更穩定；另外，藉助於電控單元7的控制功能，當方向盤不轉向時，驅動電機6不工作或者處於低速工作狀態，節約了能源。總之，採用了控制單元7和扭矩/轉角傳感器8、裡程車速傳感器9以及發動機轉速傳感器10的循環球電動泵液壓助力轉向系統能夠對助力油泵即轉向油泵5的工作狀態進行監測，通過反饋回來的方向盤的轉矩、車輛行駛速度和發動機轉動速度來確定驅動電機6的工作模式，以求提供油壓工作平衡，保證轉向助力過程柔和、平穩、舒適，結構簡單合理，使用成本低，能廣泛的應用於卡車、客車等大型商用車的液壓助力轉向系統上。優選地，所述驅動電機6為同步電機。採用同步電機時，通過控制單元7調節輸入電機的頻率，可方便的改變驅動電機6的轉速，以適應系統功能需求，另外，同步電機的轉速只與輸入電機的頻率有關，而與負載的大小無關，更能精確的通過反饋回來的方向盤的轉矩、車輛行駛速度和發動機轉動速度來調節電機的轉速。本產品針對驅動源為驅動電機的液壓助力轉向系統，通過電控單元採集扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器的信號並反饋給驅動電機，實現了對轉向油泵泵入液壓助力轉向器的液壓油流量的調控，使得轉向油泵向循環球液壓助力轉向器提供的液壓油流量能隨車速行駛狀況的變化而變化，汽車高速行駛時方向盤操作穩定性也因此得到了較大的改善，保證轉向助力過程更柔和、平穩和舒適，同時，藉助於電控單元的控制功能，當方向盤不轉向時，驅動電機不工作或者處於低速工作狀態，節約了能源。本發明結構簡單合理，使用成本低，能廣泛的應用於卡車、客車等大型商用車的液壓助力轉向系統上。 以上所述，只是本發明的較佳實施例而已，本發明並不局限於上述實施方式，只要其以相同或相似的手段達到本發明的技術效果，都應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種循環球電動泵液壓助力轉向系統，包括循環球液壓助力轉向器(1)、進油管 (2)、回油管(3)、儲油罐(4)和轉向油泵(5)，循環球液壓助力轉向器(1)、儲油罐(4)和轉向油泵(5)通過進油管(2)和回油管(3)構成一個液壓系統迴路，其特徵在於所述液壓系統迴路中的轉向油泵(5)由驅動電機(6)驅動，所述驅動電機(6)連接有電控單元(7)，所述電控單元(7)連接有扭矩/轉角傳感器(8)、裡程車速傳感器(9)和發動機轉速傳感器(10)， 電控單元(7 )讀取扭矩/轉角傳感器(8 )、裡程車速傳感器(9 )和發動機轉速傳感器(10 )的信號，並通過電控單元(7)內部的控制程序的控制算法，對驅動電機(6)的轉速進行控制， 進而控制轉向油泵(5)泵入循環球液壓助力轉向器(1)的液壓油流量。
2.根據權利要求1所述的一種循環球電動泵液壓助力轉向系統，其特徵在於所述驅動電機(6)為同步電機。
全文摘要
本發明公開了一種循環球電動泵液壓助力轉向系統，其包括循環球液壓助力轉向器、進油管、回油管、儲油罐和轉向油泵，循環球液壓助力轉向器、儲油罐和轉向油泵通過進油管和回油管構成一個液壓系統迴路，所述液壓系統迴路中的轉向油泵由驅動電機驅動，所述驅動電機連接有電控單元，所述電控單元連接有扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器，電控單元讀取扭矩/轉角傳感器、裡程車速傳感器和發動機轉速傳感器的信號，並通過電控單元內部的控制程序的控制算法，對驅動電機的轉速進行控制，進而控制轉向油泵泵入循環球液壓助力轉向器的液壓油流量。本發明結構簡單合理，使用成本低，能保證汽車轉向助力過程柔和、平穩舒適。
文檔編號B62D5/04GK102442344SQ20111041147
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者蔣叢生 申請人:江門市興江轉向器有限公司