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

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種汽車轉向助力系統(tǒng)， 本發(fā)明所要解決的技術問題是減少汽車轉向助力系統(tǒng)在汽車直線行駛時對發(fā)動機功率的損耗。本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)一種汽車轉向助力系統(tǒng)，包括轉向油缸、油箱和回油管道，本轉向助力系統(tǒng)還包括能與發(fā)動機相聯(lián)的變量泵和具有換向閥的液壓轉向機構，所述的換向閥能與轉向盤相聯(lián)；所述的換向閥上具有反饋油口、進油口、回油口和至少兩個雙向油口 ；所述的變量泵的出油口與換向閥的進油口相連通；所述的變量泵的反饋油口與換向閥的反饋油口相連通；所述的轉向油缸與換向閥的其中兩個雙向油口相聯(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。本汽車轉向助力系統(tǒng)通過變量泵調節(jié)油路中的油壓，減少發(fā)動機功率的損耗。在汽車直線行駛的過程中，變量泵的排量很??；汽車轉彎時，換向閥動作，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，并對轉向油缸供油，使駕駛員轉動轉向盤更加省力。
在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的液壓轉向機構還包括雙向液壓馬達，雙向液壓馬達的油口與換向閥的雙向油口相連通。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥包括閥套和閥芯，雙向液壓馬達的轉軸與閥套相聯(lián)，所述的閥芯能與轉向傳動軸相聯(lián)。當汽車轉向時，駕駛員轉動轉向盤到一定的角度并保持不動，轉向盤通過轉向傳動軸帶動閥芯轉動，換向閥開啟，變量泵的排量逐漸增大；車輪完成轉向動作后，變量泵繼續(xù)向液壓馬達供油，液壓馬達的轉軸帶動換向閥的閥套轉動，使換向閥關閉，變量泵的排量逐漸減小，車輪停止偏轉。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥是三位七通換向閥。實現(xiàn)汽車左轉、 右轉和直線行駛時，對車輪偏轉狀態(tài)的控制。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的換向閥的雙向油口通過兩根連接總管與轉向油缸的兩個腔室一一對應地相連通。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的液壓轉向機構還包括兩個溢流閥，兩個溢流閥與兩根連接總管一一對應地相連通，溢流閥的溢流口與回油管道相連通。當轉向油缸內的油壓超過溢流閥的設定值時，油液能夠通過溢流閥流回油箱；在汽車方向打死時，溢流閥起到泄壓作用。在上述的汽車轉向助力系統(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向回油管道回流的單向閥一相連通。在急打轉向盤時，進油腔內的壓力急劇下降形成負壓時，單向閥一開啟，油液從油箱直接進入進油腔，完成補油；當進油腔內的油壓上升后， 單向閥一關閉。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的變量泵的出油口與換向閥的進油口通過進油管道相連通；所述的進油管道和回油管道之間通過防止介質向回油管道回流的單向閥二相連通。當汽車發(fā)動機未工作時，駕駛員轉動轉向盤，液壓油能夠從回油管道經過單向閥二流入進油管道，為轉向油缸供油；而在發(fā)動機正常工作是，液壓油無法從進油管道直接經單向閥二流向回油管道。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的轉向油缸的數(shù)量為兩個；相同一側的腔室通過連接支管相連通；所述的連接支管與對應地連接總管相連通。每個轉向油缸分別對應一側的車輪，在汽車轉向過程中，轉向油缸的活塞桿對各自對應的車輪施加轉向作用力，同步和協(xié)調性好。在上述的汽車轉向助力系統(tǒng)中，所述的回油管道的末端部上連接有過濾器。對液壓油進行過濾處理，使液壓油更清潔。與現(xiàn)有技術相比，本汽車轉向助力系統(tǒng)的優(yōu)點在于1、本汽車轉向助力系統(tǒng)通過變量泵對轉向油缸供油，在汽車轉向系統(tǒng)不工作時， 變量泵在反饋油壓的作用下保持低排量，減少了發(fā)動機功率的損失。2、本汽車轉向助力系統(tǒng)在連接總管和回油管道之間設有單向閥一，當變量泵的供油不足時，油箱內的液壓油能夠從回油管道經過單向閥一進入轉向油缸內，起到補油作用， 使車輪的轉向動作更為順暢。3、本汽車轉向助力系統(tǒng)在進油管道和回油管道之間設置單向閥二，在發(fā)動機不工作時，不影響車輪的轉向運動，并且液壓油不會從進油管道向回油管道泄漏。


圖1是本汽車轉向助力系統(tǒng)的油路結構示意圖。圖中，1、變量泵；2、液壓轉向機構；3、換向閥；4、雙向液壓馬達；5、轉向油缸一 ；6、 轉向油缸二 ；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。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1所示，本汽車轉向助力系統(tǒng)包括油箱7、變量泵1、轉向油缸(5、6)、兩個溢流閥9和具有換向閥3的液壓轉向機構2。本實施例中，換向閥3是三位七通換向閥。轉向油缸的數(shù)量為兩個，分別為轉向油缸一 5和轉向油缸二 6。變量泵1的進油口與油箱7相連通，變量泵1的出油口通過進油管道12連接到換向閥3的進油口，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與轉向油缸的對應油腔相連通，使連接總管一 14通過連接支管一 16連通轉向油缸一 5和轉向油缸二 6的左腔體，連接總管二 15通過連接支管二 17 連通轉向油缸一 5和轉向油缸二 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。液壓轉向機構2還包括雙向液壓馬達4，雙向液壓馬達4的兩個油口分別與換向閥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，閥芯通過轉向傳動軸與轉向盤相聯(lián)，閥套與雙向液壓馬達4的轉軸相聯(lián)。汽車轉向時，轉向盤帶動閥芯轉動，換向閥3開始動作。汽車左轉彎時，轉向盤向左打，換向閥3移動到左位，變量泵1的出油口通過進油管道12與轉向油缸的右腔體相連通，變量泵1的反饋油口連接到進油管道12上。液壓油流經雙向液壓馬達4、連接總管二 15和連接支管二 17，分別向轉向油缸一 5和轉向油缸二 6 的右腔體供油。變量泵1的反饋油口能夠反饋轉向油缸右腔體內的壓力，隨著轉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。 轉向油缸內的液壓油帶動活塞桿向左運動，實現(xiàn)轉向助力。轉向盤打過一定的角度后保持位置不變，流經雙向液壓馬達4的液壓油推動雙向液壓馬達4轉動并帶動換向閥3的閥套轉動，換向閥3回到中位，換向閥3處于關閉狀態(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，直到轉向盤再次轉動使換向閥 3開啟。
轉向盤向左打到底時，轉向油缸的活塞桿運動到最左端，此時轉向油缸右腔體內的油壓會不斷升高，直到油壓大于溢流閥9的設定壓力，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4帶動換向閥3的閥芯關閉后，隨著油壓的下降溢流閥9關閉。在汽車急轉彎的情況下，轉向盤迅速向左打，轉向油缸的右腔體瞬間形成負壓，由于此時變量泵1的流量很低，無法滿足轉向油缸右腔體的供油需要，在負壓的作用下，油箱 7中的液壓油經過回油管道13并通過單向閥一 10進入轉向油缸的右腔體內，完成補油過程。汽車右轉彎時，轉向盤向右打，換向閥3移動到右位，變量泵1的出油口通過進油管道12與轉向油缸的左腔體相連通，液壓油流經雙向液壓馬達4、連接總管一 14和連接支管一 16，分別向轉向油缸一 5和轉向油缸二 6的左腔體供油。本汽車轉向助力系統(tǒng)的動作過程與汽車左轉彎時基本相同。但在汽車發(fā)動機未工作時，駕駛員轉動轉向盤，液壓油能夠從回油管道13經過單向閥二 11流入進油管道12，為轉向油缸供油，不影響車輪正常的偏轉過程。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了變量泵1、液壓轉向機構2、換向閥3、雙向液壓馬達4、轉向油缸一 5、轉向油缸二 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等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；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。
權利要求
1.一種汽車轉向助力系統(tǒng)，包括轉向油缸、油箱(7)和回油管道(13)，其特征在于，本轉向助力系統(tǒng)還包括能與發(fā)動機相聯(lián)的變量泵(1)和具有換向閥(3)的液壓轉向機構0)， 所述的換向閥⑶能與轉向盤相聯(lián)；所述的換向閥⑶上具有反饋油口、進油口、回油口和至少兩個雙向油口 ；所述的變量泵(1)的出油口與換向閥(3)的進油口相連通；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；所述的轉向油缸與換向閥(3)的其中兩個雙向油口相聯(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)權利要求1所述的汽車轉向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的液壓轉向機構(2)還包括雙向液壓馬達G)，雙向液壓馬達的油口與換向閥(3)的雙向油口相連通。
3.根據(jù)權利要求2所述的汽車轉向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的換向閥(3)包括閥套和閥芯，雙向液壓馬達的轉軸與閥套相聯(lián)，所述的閥芯能與轉向傳動軸相聯(lián)。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的汽車轉向助力系統(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)權利要求1或2或3所述的汽車轉向助力系統(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向油缸的兩個腔室一一對應地相連通；
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的汽車轉向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的液壓轉向機構( 還包括兩個溢流閥(9)，兩個溢流閥(9)與兩根連接總管一一對應地相連通，溢流閥 (9)的溢流口與回油管道(13)相連通。
7.根據(jù)權利要求5所述的汽車轉向助力系統(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向回油管道(13)回流的單向閥一(10)相連通。
8.根據(jù)權利要求5所述的汽車轉向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的變量泵(1)的出油口與換向閥(3)的進油口通過進油管道(12)相連通；所述的進油管道(12)和回油管道(13) 之間通過防止介質向回油管道(13)回流的單向閥二(11)相連通。
9.根據(jù)權利要求5所述的汽車轉向助力系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉向油缸的數(shù)量為兩個；相同一側的腔室通過連接支管相連通；所述的連接支管與對應地連接總管相連通。
10.根據(jù)權利要求1或2或3所述的汽車轉向助力系統(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向助力系統(tǒng)，屬于汽車技術領域。它解決了現(xiàn)有的汽車轉向助力系統(tǒng)在汽車直線行駛時消耗發(fā)動機功率的問題。本汽車轉向助力系統(tǒng)，包括轉向油缸、油箱、回油管道、能與發(fā)動機相聯(lián)的變量泵和具有換向閥的液壓轉向機構，換向閥能與轉向盤相聯(lián)；換向閥上具有反饋油口、進油口、回油口和至少兩個雙向油口；變量泵的出油口與換向閥的進油口相連通；變量泵的反饋油口與換向閥的反饋油口相連通；轉向油缸與換向閥的其中兩個雙向油口相聯(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。本汽車轉向助力系統(tǒng)通過變量泵對轉向油缸供油，汽車直線行駛時，變量泵保持低排量，減少了發(fā)動機功率的損失。
文檔編號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, 金吉剛 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司