專利名稱：一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液壓系統(tǒng)，特別是一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種通過方向盤操控車輪運(yùn)動(dòng)，從而改變汽車行駛方向的行車控制系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向，但在車輛自重大、汽車慢速行駛或是急轉(zhuǎn)彎的情況下，機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要駕駛員對方向盤施加的作用力較大?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過設(shè)置助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來協(xié)助駕駛員作汽車方向調(diào)整，減輕駕駛員打方向盤的力度。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大致可以分為機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三大類。其中，機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)制造成本低，轉(zhuǎn)向性能穩(wěn)定，在汽車制造業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。例如，中國專利專利號(hào)03277452. 4 ；授權(quán)公告號(hào)C擬642618Y公開了一種組合式動(dòng)態(tài)負(fù)荷傳感全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括有轉(zhuǎn)向器、優(yōu)先閥、進(jìn)油單向閥、左緩沖補(bǔ)油閥、右緩沖補(bǔ)油閥和負(fù)荷信號(hào)安全閥；優(yōu)先閥的右負(fù)荷控制油口經(jīng)過節(jié)流口與轉(zhuǎn)向器的負(fù)荷信號(hào)油口連通，同時(shí)優(yōu)先閥的左、右兩個(gè)負(fù)荷控制油口還分別經(jīng)過節(jié)流閥與優(yōu)先閥的優(yōu)先出油口連通，在轉(zhuǎn)向器處于不工作位置時(shí)，負(fù)荷信號(hào)油口與轉(zhuǎn)向器回油口連通，在轉(zhuǎn)向器處于左轉(zhuǎn)向位置或右轉(zhuǎn)向位置時(shí)，負(fù)荷信號(hào)油口經(jīng)過計(jì)量裝置與左轉(zhuǎn)向油口或右轉(zhuǎn)向油口連通。上述的組合式動(dòng)態(tài)負(fù)荷傳感全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向助力的功能，其存在的缺點(diǎn)是在直線行駛過程中，液壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下運(yùn)作，浪費(fèi)了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)， 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是減少汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)在汽車直線行駛時(shí)對發(fā)動(dòng)機(jī)功率的損耗。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向油缸、油箱和回油管道，本轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)還包括能與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)的變量泵和具有換向閥的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述的換向閥能與轉(zhuǎn)向盤相聯(lián)；所述的換向閥上具有反饋油口、進(jìn)油口、回油口和至少兩個(gè)雙向油口 ；所述的變量泵的出油口與換向閥的進(jìn)油口相連通；所述的變量泵的反饋油口與換向閥的反饋油口相連通；所述的轉(zhuǎn)向油缸與換向閥的其中兩個(gè)雙向油口相聯(lián)通；所述的回油管道的兩端分別與換向閥的回油口和油箱相連通且回油管道的回油口位于油面以下。本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)通過變量泵調(diào)節(jié)油路中的油壓，減少發(fā)動(dòng)機(jī)功率的損耗。在汽車直線行駛的過程中，變量泵的排量很?。黄囖D(zhuǎn)彎時(shí)，換向閥動(dòng)作，變量泵在反饋壓力的作用下開度逐漸增大，變量泵的排量增加，并對轉(zhuǎn)向油缸供油，使駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤更加省力。
在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還包括雙向液壓馬達(dá)，雙向液壓馬達(dá)的油口與換向閥的雙向油口相連通。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥包括閥套和閥芯，雙向液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸與閥套相聯(lián)，所述的閥芯能與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸相聯(lián)。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤到一定的角度并保持不動(dòng)，轉(zhuǎn)向盤通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，換向閥開啟，變量泵的排量逐漸增大；車輪完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作后，變量泵繼續(xù)向液壓馬達(dá)供油，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)換向閥的閥套轉(zhuǎn)動(dòng)，使換向閥關(guān)閉，變量泵的排量逐漸減小，車輪停止偏轉(zhuǎn)。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥是三位七通換向閥。實(shí)現(xiàn)汽車左轉(zhuǎn)、 右轉(zhuǎn)和直線行駛時(shí)，對車輪偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥的雙向油口通過兩根連接總管與轉(zhuǎn)向油缸的兩個(gè)腔室一一對應(yīng)地相連通。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)溢流閥，兩個(gè)溢流閥與兩根連接總管一一對應(yīng)地相連通，溢流閥的溢流口與回油管道相連通。當(dāng)轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)的油壓超過溢流閥的設(shè)定值時(shí)，油液能夠通過溢流閥流回油箱；在汽車方向打死時(shí)，溢流閥起到泄壓作用。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，每根所述的連接總管和回油管道之間均通過防止介質(zhì)向回油管道回流的單向閥一相連通。在急打轉(zhuǎn)向盤時(shí)，進(jìn)油腔內(nèi)的壓力急劇下降形成負(fù)壓時(shí)，單向閥一開啟，油液從油箱直接進(jìn)入進(jìn)油腔，完成補(bǔ)油；當(dāng)進(jìn)油腔內(nèi)的油壓上升后， 單向閥一關(guān)閉。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的變量泵的出油口與換向閥的進(jìn)油口通過進(jìn)油管道相連通；所述的進(jìn)油管道和回油管道之間通過防止介質(zhì)向回油管道回流的單向閥二相連通。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)未工作時(shí)，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，液壓油能夠從回油管道經(jīng)過單向閥二流入進(jìn)油管道，為轉(zhuǎn)向油缸供油；而在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作是，液壓油無法從進(jìn)油管道直接經(jīng)單向閥二流向回油管道。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的轉(zhuǎn)向油缸的數(shù)量為兩個(gè)；相同一側(cè)的腔室通過連接支管相連通；所述的連接支管與對應(yīng)地連接總管相連通。每個(gè)轉(zhuǎn)向油缸分別對應(yīng)一側(cè)的車輪，在汽車轉(zhuǎn)向過程中，轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿對各自對應(yīng)的車輪施加轉(zhuǎn)向作用力，同步和協(xié)調(diào)性好。在上述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，所述的回油管道的末端部上連接有過濾器。對液壓油進(jìn)行過濾處理，使液壓油更清潔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于1、本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)通過變量泵對轉(zhuǎn)向油缸供油，在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不工作時(shí)， 變量泵在反饋油壓的作用下保持低排量，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)功率的損失。2、本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)在連接總管和回油管道之間設(shè)有單向閥一，當(dāng)變量泵的供油不足時(shí)，油箱內(nèi)的液壓油能夠從回油管道經(jīng)過單向閥一進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)，起到補(bǔ)油作用， 使車輪的轉(zhuǎn)向動(dòng)作更為順暢。3、本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)在進(jìn)油管道和回油管道之間設(shè)置單向閥二，在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，不影響車輪的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，并且液壓油不會(huì)從進(jìn)油管道向回油管道泄漏。


圖1是本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、變量泵；2、液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；3、換向閥；4、雙向液壓馬達(dá)；5、轉(zhuǎn)向油缸一 ；6、 轉(zhuǎn)向油缸二 ；7、油箱；8、過濾器；9、溢流閥；10、單向閥一 ；11、單向閥二 ；12、進(jìn)油管道；13、 回油管道；14、連接總管一 ；15、連接總管二 ；16、連接支管一 ；17、連接支管二 ；18、雙向油口一 ；19、雙向油口二 ；20、雙向油口三；21、雙向油口四。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。如圖1所示，本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)包括油箱7、變量泵1、轉(zhuǎn)向油缸(5、6)、兩個(gè)溢流閥9和具有換向閥3的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2。本實(shí)施例中，換向閥3是三位七通換向閥。轉(zhuǎn)向油缸的數(shù)量為兩個(gè)，分別為轉(zhuǎn)向油缸一 5和轉(zhuǎn)向油缸二 6。變量泵1的進(jìn)油口與油箱7相連通，變量泵1的出油口通過進(jìn)油管道12連接到換向閥3的進(jìn)油口，變量泵1的反饋油口與換向閥3的反饋油口相連通。換向閥3的回油口通過回油管道13與油箱7相連通，回油管道13上設(shè)置有過濾器8，回油管道(13)的回油口位于油面以下。換向閥3上的具有四個(gè)雙向油口，分別為雙向油口一 18、雙向油口二 19、雙向油口三20和雙向油口四21。雙向油口一 18和雙向油口二 19分別與兩根連接總管即連接總管一 14和連接總管二 15相連通，連接總管一 14和連接總管二 15分別通過兩根連接支管即連接支管一 16和連接支管二 17與轉(zhuǎn)向油缸的對應(yīng)油腔相連通，使連接總管一 14通過連接支管一 16連通轉(zhuǎn)向油缸一 5和轉(zhuǎn)向油缸二 6的左腔體，連接總管二 15通過連接支管二 17 連通轉(zhuǎn)向油缸一 5和轉(zhuǎn)向油缸二 6的右腔體。連接總管一 14和連接總管二 15與回油管道 13之間分別通過單向閥一 10相連通，連接總管一 14和連接總管二 15與回油管道13之間還分別通過溢流閥9相連通，溢流閥9的溢流口與回油管道13相連通。液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2還包括雙向液壓馬達(dá)4，雙向液壓馬達(dá)4的兩個(gè)油口分別與換向閥3的雙向油口三20和雙向油口四21相連通。換向閥3包括閥芯和閥套，閥芯通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向盤相聯(lián)，閥套與雙向液壓馬達(dá)4的轉(zhuǎn)軸相聯(lián)。汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，換向閥3開始動(dòng)作。汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤向左打，換向閥3移動(dòng)到左位，變量泵1的出油口通過進(jìn)油管道12與轉(zhuǎn)向油缸的右腔體相連通，變量泵1的反饋油口連接到進(jìn)油管道12上。液壓油流經(jīng)雙向液壓馬達(dá)4、連接總管二 15和連接支管二 17，分別向轉(zhuǎn)向油缸一 5和轉(zhuǎn)向油缸二 6 的右腔體供油。變量泵1的反饋油口能夠反饋轉(zhuǎn)向油缸右腔體內(nèi)的壓力，隨著轉(zhuǎn)向油缸右腔體油壓的升高，變量泵1的反饋油口壓力逐漸升高，變量泵1的開口增大，流量隨之增大。 轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)的液壓油帶動(dòng)活塞桿向左運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力。轉(zhuǎn)向盤打過一定的角度后保持位置不變，流經(jīng)雙向液壓馬達(dá)4的液壓油推動(dòng)雙向液壓馬達(dá)4轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)換向閥3的閥套轉(zhuǎn)動(dòng)，換向閥3回到中位，換向閥3處于關(guān)閉狀態(tài)， 變量泵1的反饋油口壓力減小，變量泵1的流量降至最小值，直到轉(zhuǎn)向盤再次轉(zhuǎn)動(dòng)使換向閥 3開啟。
轉(zhuǎn)向盤向左打到底時(shí)，轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)到最左端，此時(shí)轉(zhuǎn)向油缸右腔體內(nèi)的油壓會(huì)不斷升高，直到油壓大于溢流閥9的設(shè)定壓力，溢流閥9開啟，液壓油通過溢流閥 9從回油管道13流入油箱7，雙向液壓馬達(dá)4帶動(dòng)換向閥3的閥芯關(guān)閉后，隨著油壓的下降溢流閥9關(guān)閉。在汽車急轉(zhuǎn)彎的情況下，轉(zhuǎn)向盤迅速向左打，轉(zhuǎn)向油缸的右腔體瞬間形成負(fù)壓，由于此時(shí)變量泵1的流量很低，無法滿足轉(zhuǎn)向油缸右腔體的供油需要，在負(fù)壓的作用下，油箱 7中的液壓油經(jīng)過回油管道13并通過單向閥一 10進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸的右腔體內(nèi)，完成補(bǔ)油過程。汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤向右打，換向閥3移動(dòng)到右位，變量泵1的出油口通過進(jìn)油管道12與轉(zhuǎn)向油缸的左腔體相連通，液壓油流經(jīng)雙向液壓馬達(dá)4、連接總管一 14和連接支管一 16，分別向轉(zhuǎn)向油缸一 5和轉(zhuǎn)向油缸二 6的左腔體供油。本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的動(dòng)作過程與汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)基本相同。但在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)未工作時(shí)，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，液壓油能夠從回油管道13經(jīng)過單向閥二 11流入進(jìn)油管道12，為轉(zhuǎn)向油缸供油，不影響車輪正常的偏轉(zhuǎn)過程。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了變量泵1、液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2、換向閥3、雙向液壓馬達(dá)4、轉(zhuǎn)向油缸一 5、轉(zhuǎn)向油缸二 6、油箱7、過濾器8、溢流閥9、單向閥一 10、單向閥二 11、進(jìn)油管道 12、回油管道13、連接總管一 14、連接總管二 15、連接支管一 16、連接支管二 17、雙向油口一 18、雙向油口二 19、雙向油口三20、雙向油口四21等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向油缸、油箱(7)和回油管道(13)，其特征在于，本轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)還包括能與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)的變量泵(1)和具有換向閥(3)的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)0)， 所述的換向閥⑶能與轉(zhuǎn)向盤相聯(lián)；所述的換向閥⑶上具有反饋油口、進(jìn)油口、回油口和至少兩個(gè)雙向油口 ；所述的變量泵(1)的出油口與換向閥(3)的進(jìn)油口相連通；所述的變量泵(1)的反饋油口與換向閥⑶的反饋油口相連通；所述的轉(zhuǎn)向油缸與換向閥(3)的其中兩個(gè)雙向油口相聯(lián)通；所述的回油管道(13)的兩端分別與換向閥(3)的回油口和油箱 (7)相連通且回油管道(13)的回油口位于油面以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(2)還包括雙向液壓馬達(dá)G)，雙向液壓馬達(dá)的油口與換向閥(3)的雙向油口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的換向閥(3)包括閥套和閥芯，雙向液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸與閥套相聯(lián)，所述的閥芯能與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的換向閥(3) 是三位七通換向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的換向閥(3) 的雙向油口通過兩根連接總管與轉(zhuǎn)向油缸的兩個(gè)腔室一一對應(yīng)地相連通；
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)( 還包括兩個(gè)溢流閥(9)，兩個(gè)溢流閥(9)與兩根連接總管一一對應(yīng)地相連通，溢流閥 (9)的溢流口與回油管道(13)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，每根所述的連接總管和回油管道(13)之間均通過防止介質(zhì)向回油管道(13)回流的單向閥一(10)相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的變量泵(1)的出油口與換向閥(3)的進(jìn)油口通過進(jìn)油管道(12)相連通；所述的進(jìn)油管道(12)和回油管道(13) 之間通過防止介質(zhì)向回油管道(13)回流的單向閥二(11)相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向油缸的數(shù)量為兩個(gè)；相同一側(cè)的腔室通過連接支管相連通；所述的連接支管與對應(yīng)地連接總管相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的回油管道 (13)的末端部上連接有過濾器(8)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)在汽車直線行駛時(shí)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率的問題。本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向油缸、油箱、回油管道、能與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)的變量泵和具有換向閥的液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，換向閥能與轉(zhuǎn)向盤相聯(lián)；換向閥上具有反饋油口、進(jìn)油口、回油口和至少兩個(gè)雙向油口；變量泵的出油口與換向閥的進(jìn)油口相連通；變量泵的反饋油口與換向閥的反饋油口相連通；轉(zhuǎn)向油缸與換向閥的其中兩個(gè)雙向油口相聯(lián)通；回油管道的兩端分別與換向閥的回油口和油箱相連通且回油管道的回油口位于油面以下。本汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)通過變量泵對轉(zhuǎn)向油缸供油，汽車直線行駛時(shí)，變量泵保持低排量，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)功率的損失。
文檔編號(hào)B62D5/06GK102351004SQ201110210149
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者丁勇, 宋婷婷, 李小紅, 楊安志, 王建偉, 翟洪軍, 趙福全, 金吉?jiǎng)?申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司