專利名稱：一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置，尤其是具有發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)功能的混合動(dòng)力電動(dòng)大客車的轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
通常，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有液壓助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、電控助力轉(zhuǎn)向三種，其中純電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向在大客車的應(yīng)用還很不成熟，電控助力轉(zhuǎn)向比較復(fù)雜成本高。但在混合動(dòng)力電動(dòng)大客車上要實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)工況，就必須解決液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力源問(wèn)題。一種最直接的辦法就是采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)原來(lái)有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵，而電動(dòng)機(jī)能源為車用動(dòng)力電池，但是由于大客車上采用的多為常流式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，就需要驅(qū)動(dòng)液泵的電動(dòng)機(jī)一直處在工作狀態(tài)，這在一定程度浪費(fèi)了能源，降低了效率。如果能夠?qū)崿F(xiàn)液泵電動(dòng)機(jī)在車輛不轉(zhuǎn)向時(shí)停機(jī)，同時(shí)保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正常工作，就可以節(jié)約能源，進(jìn)一步提 高混合動(dòng)力汽車的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供了一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置，基本構(gòu)思是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向油泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在車輛不轉(zhuǎn)向時(shí)停機(jī)，在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)啟動(dòng)，同時(shí)利用制動(dòng)氣罐的空氣壓力，利用氣頂液的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向油液的壓力，在轉(zhuǎn)向開(kāi)始時(shí)迅速提供轉(zhuǎn)向助力，從而提高了混合動(dòng)力汽車的效率。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以在傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加相應(yīng)的第一電磁閥、第二電磁閥、壓力缸、壓力傳感器、控制器、轉(zhuǎn)向角度傳感器改造而成。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是包括儲(chǔ)液罐、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向油泵、安全閥、制動(dòng)儲(chǔ)氣罐、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向控制閥、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、第一電磁閥、第二電磁閥、壓力缸、壓力傳感器、控制器和轉(zhuǎn)向角度傳感器；所述轉(zhuǎn)向油泵由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述第一電磁閥為高速常開(kāi)電磁閥，用于控制所述轉(zhuǎn)向油泵出油口與所述轉(zhuǎn)向控制閥進(jìn)油口之間形成的第一油路的通斷；所述壓力缸為氣頂液壓力缸，壓力缸閥體的一端直徑大于另一端直徑，所述壓力缸的閥體直徑較大的一端與所述制動(dòng)儲(chǔ)氣罐連通，所述壓力缸的閥體直徑較小的一端通過(guò)所述第二電磁閥與所述轉(zhuǎn)向控制閥的進(jìn)油口相連通；所述第二電磁閥為高速常閉電磁閥，用于控制壓力缸與所述轉(zhuǎn)向控制閥進(jìn)油口之間形成的第二油路的連通；所述第二油路的通斷由所述控制器控制，當(dāng)所述第二電磁閥處于斷電常閉狀態(tài)時(shí)，切斷所述第二油路的連通；當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，所述第二電磁閥處于通電導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述第二油路的連通；所述壓力傳感器用于測(cè)量所述壓力缸內(nèi)位于轉(zhuǎn)向液壓油一側(cè)的油壓，為所述控制器提供壓力缸內(nèi)的油壓信息，在油壓不足時(shí)，所述控制器向電動(dòng)機(jī)發(fā)出電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)指令，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵產(chǎn)生高壓油；所述轉(zhuǎn)向角度傳感器用于測(cè)量所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，為所述控制器提供轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)，用于判定車輛是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)；所述控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度傳感器提供的所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)判斷，從而決定所述電動(dòng)機(jī)和所述第一電磁閥和所述第二電磁閥的工作狀態(tài)。現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型解決了采用發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)方案的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向液泵需要一直工作，比較費(fèi)點(diǎn)的問(wèn)題，利用氣頂液的壓力缸在電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)還沒(méi)有產(chǎn)生足夠高油壓的時(shí)候，迅速為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供高壓油來(lái)輔助轉(zhuǎn)向，從而節(jié)約能源，提高了能源利用效率。

圖I為本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；圖2為圖I所示液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的工作流程圖。圖中1-儲(chǔ)液罐、2-電動(dòng)機(jī)、3-轉(zhuǎn)向油泵、4-安全閥、5-第一電磁閥、6-第二電磁閥、7-壓力傳感器、8-壓力缸、9-制動(dòng)儲(chǔ)氣罐、10-控制器、11-轉(zhuǎn)向盤、12-轉(zhuǎn)向角度傳感器、13-轉(zhuǎn)向控制閥、14-機(jī)械轉(zhuǎn)向器、15-轉(zhuǎn)向拉桿、16-轉(zhuǎn)向搖臂、17-轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖I所示，本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置包括儲(chǔ)液罐I、電動(dòng)機(jī)2、轉(zhuǎn)向油泵3、安全閥4、第一電磁閥5、第二電磁閥6、壓力傳感器7、壓力缸8、制動(dòng)儲(chǔ)氣罐9、控制器10、轉(zhuǎn)向盤11、轉(zhuǎn)向角度傳感器12、轉(zhuǎn)向控制閥13、機(jī)械轉(zhuǎn)向器14、轉(zhuǎn)向拉桿15、轉(zhuǎn)向搖臂16和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸17 ;其中的所述儲(chǔ)液罐I、所述轉(zhuǎn)向油泵3、所述安全閥4、所述轉(zhuǎn)向盤11、所述轉(zhuǎn)向控制閥13、所述機(jī)械轉(zhuǎn)向器14、所述轉(zhuǎn)向拉桿15、所述轉(zhuǎn)向搖臂16、所述轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸17等皆為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型中，所述電動(dòng)機(jī)2用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)向油泵3，所述壓力缸8用于在所述電動(dòng)機(jī)2不工作時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向油壓力；所述第一電磁閥5為高速常開(kāi)電磁閥，用于控制所述轉(zhuǎn)向油泵3出油口與所述轉(zhuǎn)向控制閥13進(jìn)油口之間形成的第一油路的通斷；所述壓力缸8為氣頂液壓力缸，壓力缸閥體的一端直徑大于另一端直徑，所述壓力缸8的閥體直徑較大的一端與所述制動(dòng)儲(chǔ)氣罐連通，所述制動(dòng)儲(chǔ)氣罐9為汽車制動(dòng)系統(tǒng)使用的高壓儲(chǔ)氣罐，用于為所述壓力缸8的氣壓一側(cè)提供高壓氣體；所述壓力缸8的閥體直徑較小的一端通過(guò)所述第二電磁閥6與所述轉(zhuǎn)向控制閥13的進(jìn)油口相連通；所述第二電磁閥6為高速常閉電磁閥，用于控制壓力缸8與所述轉(zhuǎn)向控制閥13進(jìn)油口之間形成的第二油路的連通；所述第二油路的通斷由所述控制器10控制，一般在不轉(zhuǎn)向時(shí)，所述第二電磁閥6處于斷電常閉狀態(tài)時(shí)，切斷所述第二油路的連通；當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，所述第二電磁閥6處于通電導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述第二油路(如圖I中所示，所述壓力缸8的左側(cè)同所述轉(zhuǎn)向控制閥13進(jìn)油口)的連通。所述壓力傳感器7用于測(cè)量所述壓力缸8內(nèi)位于轉(zhuǎn)向液壓油一側(cè)的油壓，為所述控制器10提供壓力缸8 (左側(cè))的油壓信息，在油壓低于設(shè)定閾值而不足時(shí)，所述控制器10向電動(dòng)機(jī)2發(fā)出電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)指令，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵3產(chǎn)生高壓油；所述轉(zhuǎn)向角度傳感器12用于測(cè)量所述轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，為所述控制器10提供轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)，用于判定車輛是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)；所述控制器10根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度傳感器12的信號(hào)控制所述電動(dòng)機(jī)2和所述第一電磁閥5和所述第二電磁閥6的工作狀態(tài)，即，所述控制器10根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度傳感器12提供的所述轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)判斷，從而決定所述電動(dòng)機(jī)2和所述第一電磁閥5和所述第二電磁閥6的工作狀態(tài)；轉(zhuǎn)向時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)2啟動(dòng)，所述第一電磁閥5斷電導(dǎo)通，所述第二電磁閥6通電導(dǎo)通；不轉(zhuǎn)向時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)2關(guān)閉，所述第一電磁閥5斷電導(dǎo)通，所述第二電磁閥6斷電截止。另外，所述儲(chǔ)液罐I、所述轉(zhuǎn)向油泵3、所述安全閥4、所述轉(zhuǎn)向盤11、所述轉(zhuǎn)向控制閥13、所述機(jī)械轉(zhuǎn)向器14、所述轉(zhuǎn)向拉桿15、所述轉(zhuǎn)向搖臂16、所述轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸17皆為傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)液壓助力轉(zhuǎn)向的過(guò)程是系統(tǒng)在車輛鑰匙開(kāi)關(guān)處于上電狀態(tài)時(shí)，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，如果所述壓力傳感 器7測(cè)得的所述壓力缸8內(nèi)油壓低于設(shè)定的閾值時(shí)，則所述第一電磁閥5截至，所述第二電磁閥6導(dǎo)通，然后啟動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)2，驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)向油泵3工作，當(dāng)所述壓力缸8內(nèi)產(chǎn)生的油壓達(dá)到設(shè)定的閾值后，所述電動(dòng)機(jī)2停機(jī)，所述第一電磁閥5斷電導(dǎo)通，所述第二電磁閥6斷電截至；所述控制器10根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度傳感器12的信號(hào)判斷車輛是否要轉(zhuǎn)向，如果測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度超過(guò)規(guī)定閾值，則判定車輛需要轉(zhuǎn)向；則所述控制器10指令所述第二電磁閥6導(dǎo)通，所述壓力缸8內(nèi)的高壓轉(zhuǎn)向油進(jìn)入所述轉(zhuǎn)向控制閥13，并進(jìn)一步進(jìn)入所述轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸17，進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)向；與此同時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)2啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)向油泵3產(chǎn)生高壓油，為持續(xù)轉(zhuǎn)向提供高壓液壓油；當(dāng)所述控制器10判定車輛轉(zhuǎn)向停止時(shí)，所述控制器10指令所述第二電磁閥6斷電關(guān)閉，同時(shí)指令所述電動(dòng)機(jī)2停機(jī)；系統(tǒng)進(jìn)入轉(zhuǎn)向等待狀態(tài)。另外，在轉(zhuǎn)向狀態(tài)下，所述第一電磁閥5具有斷電導(dǎo)通的優(yōu)先權(quán)，以保證車輛正常的轉(zhuǎn)向功能。上述實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了液壓助力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在車輛不轉(zhuǎn)向時(shí)停機(jī)，在轉(zhuǎn)向開(kāi)始時(shí)利用氣頂液壓力缸迅速提供轉(zhuǎn)向液壓助力，提高能量利用效率。以上示意性地對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容及工作原理進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之例，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式，設(shè)計(jì)出的與本實(shí)用新型類似的結(jié)構(gòu)及實(shí)施例，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置，包括儲(chǔ)液罐(I)、電動(dòng)機(jī)(2)、轉(zhuǎn)向油泵(3)、安全閥(4)、制動(dòng)儲(chǔ)氣罐(9)、轉(zhuǎn)向盤(11)、轉(zhuǎn)向控制閥(13)、機(jī)械轉(zhuǎn)向器(14)、轉(zhuǎn)向拉桿(15)、轉(zhuǎn)向搖臂(16)和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸(17)，其特征在于 還包括第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)、壓力缸(8)、壓力傳感器(7)、控制器(10)和轉(zhuǎn)向角度傳感器(12)； 所述轉(zhuǎn)向油泵⑶由所述電動(dòng)機(jī)⑵驅(qū)動(dòng)； 所述第一電磁閥(5)為高速常開(kāi)電磁閥，用于控制所述轉(zhuǎn)向油泵(3)出油口與所述轉(zhuǎn)向控制閥(13)進(jìn)油口之間形成的第一油路的通斷； 所述壓力缸(8)為氣頂液壓力缸，壓力缸閥體的一端直徑大于另一端直徑，所述壓力缸(8)的閥體直徑較大的一端與所述制動(dòng)儲(chǔ)氣罐連通，所述壓力缸(8)的閥體直徑較小的一端通過(guò)所述第二電磁閥￠)與所述轉(zhuǎn)向控制閥(13)的進(jìn)油口相連通； 所述第二電磁閥(6)為高速常閉電磁閥，用于控制壓力缸⑶與所述轉(zhuǎn)向控制閥(13)進(jìn)油口之間形成的第二油路的連通；所述第二油路的通斷由所述控制器(10)控制，當(dāng)所述第二電磁閥(6)處于斷電常閉狀態(tài)時(shí)，切斷所述第二油路的連通；當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，所述第二電磁閥(6)處于通電導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述第二油路的連通； 所述壓力傳感器(7)用于測(cè)量所述壓力缸(8)內(nèi)位于轉(zhuǎn)向液壓油一側(cè)的油壓，為所述控制器(10)提供壓力缸內(nèi)的油壓信息，在油壓不足時(shí)，所述控制器(10)向電動(dòng)機(jī)發(fā)出電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)指令，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵(3)產(chǎn)生高壓油； 所述轉(zhuǎn)向角度傳感器(12)用于測(cè)量所述轉(zhuǎn)向盤(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，為所述控制器(10)提供轉(zhuǎn)向盤(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)，用于判定車輛是否處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)； 所述控制器(10)根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度傳感器(12)提供的所述轉(zhuǎn)向盤(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)判斷，從而決定所述電動(dòng)機(jī)(2)和所述第一電磁閥(5)和所述第二電磁閥(6)的工作狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種混合動(dòng)力大客車用液壓助力轉(zhuǎn)向裝置，包括儲(chǔ)液罐、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向油泵、安全閥、第一電磁閥、第二電磁閥、壓力傳感器、壓力缸、制動(dòng)儲(chǔ)氣罐、控制器、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向角度傳感器、轉(zhuǎn)向控制閥、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸。車輛鑰匙開(kāi)關(guān)處于上電狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)初始化，如壓力傳感器測(cè)得的壓力缸內(nèi)油壓低于設(shè)定值，則第一電磁閥截至，第二電磁閥導(dǎo)通，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)壓力缸內(nèi)產(chǎn)生的油壓達(dá)到設(shè)定值后，電動(dòng)機(jī)停機(jī)，第一電磁閥導(dǎo)通，第二電磁閥截至.本實(shí)用新型利用制動(dòng)儲(chǔ)氣罐的氣壓通過(guò)氣頂液的方式推動(dòng)壓力缸產(chǎn)生液壓力，在轉(zhuǎn)向時(shí)迅速提供液壓助力；在車輛不轉(zhuǎn)向時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向油泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)停機(jī)，節(jié)約能源提高效率。
文檔編號(hào)B62D5/04GK202508147SQ20122015857
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者于潮, 史廣奎, 孔治國(guó), 張林濤, 王仁廣, 王斌, 陳紅濤 申請(qǐng)人:中國(guó)汽車技術(shù)研究中心