[發(fā)明專利]凸輪式助力可調(diào)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110280916.3
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN102442346A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝曉宏;許俊;余衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華普汽車有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B62D5/065
• 分類號(hào): B62D5/065
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其涉及一種凸輪式助力可調(diào)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車的行駛安全至關(guān)重要，因此汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零件都稱為保安件。最早開發(fā)出來的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機(jī)械的。當(dāng)轉(zhuǎn)向負(fù)荷較大時(shí)，僅靠駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源則難以順利轉(zhuǎn)向且操縱費(fèi)力。

為此，在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向加力裝置減輕了駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的作用力。轉(zhuǎn)向能源來自駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)(或電動(dòng)機(jī))，其中發(fā)動(dòng)機(jī)占主要部分。正常情況下，駕駛員能輕松地控制轉(zhuǎn)向。

助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前使用最廣泛的一種，在中國專利號(hào)為2008201746758，名稱為“單缸液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)”的專利文獻(xiàn)中公開了一種目前最典型的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括油壺、液壓助力轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油泵、連接在液壓助力轉(zhuǎn)向器上的轉(zhuǎn)向盤、通過液壓助力轉(zhuǎn)向器驅(qū)動(dòng)的拉桿和與拉桿連接的轉(zhuǎn)向輪，具體工作過程為：發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵將油壺內(nèi)的油加壓后輸送到液壓助力轉(zhuǎn)向器，油再回流到油壺。液壓助力轉(zhuǎn)向器包括左腔和右腔，駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)來控制轉(zhuǎn)向油泵輸出的高壓油流進(jìn)轉(zhuǎn)向器的左腔或右腔，當(dāng)車輛直行時(shí)，不需要打方向盤，此時(shí)高壓的轉(zhuǎn)向油同時(shí)進(jìn)入液壓助力轉(zhuǎn)向器的左腔和右腔，液壓助力轉(zhuǎn)向器左腔、右腔此時(shí)壓強(qiáng)相等，此時(shí)不助力；當(dāng)車輛需要左轉(zhuǎn)時(shí)，駕駛員向左轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤（方向盤），此時(shí)高壓的轉(zhuǎn)向油進(jìn)入液壓助力轉(zhuǎn)向器的右腔，由于液壓助力轉(zhuǎn)向器右腔的壓強(qiáng)大于左腔，高壓的轉(zhuǎn)向油推到活塞向左移動(dòng)，左移的過程中通過拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)；當(dāng)車輛需要右轉(zhuǎn)時(shí)，駕駛員向右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，此時(shí)高壓的轉(zhuǎn)向油進(jìn)入液壓助力轉(zhuǎn)向器的左腔，由于液壓助力轉(zhuǎn)向器左腔的壓強(qiáng)大于右腔，高壓的轉(zhuǎn)向液使活塞向右移動(dòng)，活塞通過拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪右轉(zhuǎn)，車輪實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)；以上液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有以下不足：由于轉(zhuǎn)向油泵是通過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或車速比較低時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵的轉(zhuǎn)速也低，此時(shí)轉(zhuǎn)向油泵輸出的轉(zhuǎn)向液的壓強(qiáng)并不大，提供給液壓助力轉(zhuǎn)向器的助力也不大，故在車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或車輛低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性不足；當(dāng)車輛在高速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵的轉(zhuǎn)速也高，此時(shí)轉(zhuǎn)向油泵輸出的轉(zhuǎn)向液壓強(qiáng)比較大，提供給液壓助力轉(zhuǎn)向器的助力也比較大，導(dǎo)致高速時(shí)方向盤打飄，難以操控。

為解決液壓助力系統(tǒng)所存在的上述不足，設(shè)計(jì)出了電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其工作方式為采用電機(jī)直接帶動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵，動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵將產(chǎn)生的高壓轉(zhuǎn)向液直接為液壓助力轉(zhuǎn)向器提供助力，來實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力，其電機(jī)的電能由車載蓄電池提供，電機(jī)受ECU直接控制，ECU根據(jù)車速的不同，按預(yù)先編好的程序?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，車速低時(shí)，ECU給電動(dòng)機(jī)的電流大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向液壓強(qiáng)大，提供給齒條的助力大，此時(shí)方向盤越輕便，車速高時(shí)，ECU給電動(dòng)機(jī)的電流小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)速低，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向液壓強(qiáng)小，提供給齒條的助力小，此時(shí)方向盤越沉重，增加了車輛在高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性。但是由于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵的電動(dòng)機(jī)通過車載蓄電池供電且耗電量大，造成車載蓄電池負(fù)載較大，影響車載蓄電池的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種助力大小可按照需要進(jìn)行調(diào)整的且耗電量少的凸輪式助力可調(diào)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，解決了現(xiàn)有的液壓助力系統(tǒng)高速轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)發(fā)飄、低速轉(zhuǎn)向時(shí)輕便性不夠的問題和電子液壓助力系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致車載蓄電池負(fù)載大的問題。