一種新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向泵及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動栗，尤其是一種新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗及其 控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前傳統(tǒng)的汽車液壓動力轉(zhuǎn)向葉片栗，轉(zhuǎn)向栗整體通過齒輪或花鍵方式安裝在發(fā) 動機(jī)接口，轉(zhuǎn)向栗整體通過齒輪或花鍵方式安裝在發(fā)動機(jī)接口上，轉(zhuǎn)向栗的轉(zhuǎn)速隨著發(fā)動 機(jī)的變化而變化，轉(zhuǎn)向栗轉(zhuǎn)速范圍較高，轉(zhuǎn)向栗的輸出油液的流量只受轉(zhuǎn)向栗的葉片轉(zhuǎn)速 控制，使得轉(zhuǎn)向助力的大小無法控制，并且城市公交運(yùn)行時間較長，由于轉(zhuǎn)向栗長時間在高 速下工作，因內(nèi)部溢流產(chǎn)生的無用功較大，造成系統(tǒng)油溫過高，同時當(dāng)整車不需要轉(zhuǎn)向時油 栗仍然消耗發(fā)動機(jī)很大功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向 栗，解決現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向栗的轉(zhuǎn)速和輸出油液的流量不可控的技術(shù)問題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗，包括轉(zhuǎn)向栗總成、轉(zhuǎn)向電機(jī)總成和 轉(zhuǎn)向控制器，轉(zhuǎn)向電機(jī)總成的輸出軸與轉(zhuǎn)向栗總成的栗軸通過絕緣傳動裝置連接，所述絕 緣傳動裝置包括傳動連接塊和連接塊絕緣套，所述傳動連接塊和連接塊絕緣套從內(nèi)到外依 次套接在栗軸上并連接為一體，所述傳動連接塊與栗軸徑向固定傳遞扭矩，連接塊絕緣套 與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成的輸出軸徑向固定傳遞扭矩，該電動栗的出油口設(shè)有比例電磁閥，比例電 磁閥包括閥體、比例電磁鐵以及設(shè)在閥體中的推桿和導(dǎo)套，推桿滑動設(shè)置于導(dǎo)套中，所述 比例電磁鐵包括線圈和銜鐵，該銜鐵與推桿的一端相連，所述推桿的另一端連接有推塊，該 推塊將閥體的內(nèi)腔分隔為第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，所述閥體具有入油口和出油口，該閥體的 入油口第一腔體連通，閥體的出油口與第二內(nèi)腔連通，閥體的外壁中設(shè)有導(dǎo)孔，第一內(nèi)腔和 第二內(nèi)腔通過導(dǎo)孔相連通，導(dǎo)孔與第二腔體連通的開口為節(jié)流口，第一內(nèi)腔中設(shè)有彈簧，該 彈簧的一端與閥體的內(nèi)壁相連，推桿沿軸向驅(qū)動推塊做往復(fù)運(yùn)動以推塊與節(jié)流口之間的間 隙大小，推塊與節(jié)流口之間的間隙變小的過程中，彈簧被推塊壓縮，比例電磁鐵的線圈通過 轉(zhuǎn)向控制器接入直流電，轉(zhuǎn)向控制器連接有檢測客車方向盤轉(zhuǎn)動角度的角度傳感器以及檢 測客車速度的速度傳感器，轉(zhuǎn)向控制器根據(jù)角度信號以及速度信號閉環(huán)控制線圈的電流大 小。
[0006] 進(jìn)一步的，所述推桿包括依次相連的第一桿體、第二桿體和第三桿體，所述第一桿 體的頭端連接銜鐵，所述第三桿體的頭端連接推塊，所述第一內(nèi)腔中設(shè)有具有內(nèi)腔的擋塊， 該擋塊的內(nèi)腔與導(dǎo)孔連通，該擋塊上設(shè)有連通第一內(nèi)腔和擋塊的內(nèi)腔的通孔，所述第二桿 體與通孔滑動配合，所述第一桿體和第三桿體的外徑大于通孔的孔徑。
[0007] 進(jìn)一步的，所述電動栗中設(shè)有配油盤，所述配油盤的入油口連通電動栗的出油口， 該配油盤的出油口連通第一內(nèi)腔。
[0008] 進(jìn)一步的，所述述轉(zhuǎn)向栗總成與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成之間設(shè)有法蘭絕緣墊，安裝螺栓將 轉(zhuǎn)向栗總成、法蘭絕緣墊以及轉(zhuǎn)向電機(jī)總成鎖緊為一體。
[0009] 本發(fā)明還公開了一種新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗的控制方法，所述角度 傳感器檢測的角度信號數(shù)值為α，方向盤的最大轉(zhuǎn)動角度為A，所述車速傳感器檢測的車速信 號數(shù)值為S，所述線圈的電流數(shù)值為I，所述彈簧的彈性系數(shù)為k，所述永磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B，所述線圈的長度為L，所述轉(zhuǎn)向控制器對電流數(shù)值I的控制公式為：
[0010] 本發(fā)明的有益效果為：
[0011] 1、轉(zhuǎn)向栗與轉(zhuǎn)向電機(jī)連接，由轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動轉(zhuǎn)向栗工作，由于轉(zhuǎn)向栗的轉(zhuǎn)速不隨 著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化而改變，轉(zhuǎn)向栗不產(chǎn)生無用功損耗，較傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)向栗的方案節(jié) 省60 %以上功率，大大節(jié)約了能量消耗；
[0012] 2、轉(zhuǎn)向控制器根據(jù)角度信號和速度信號來控制線圈的電流大小，并進(jìn)一步通過控 制公式實現(xiàn)精確控制線圈的電流大小，從而實現(xiàn)智能控制比例電磁閥的流量，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向栗 總成的出油口輸出油液的流量可根據(jù)車輛實際的轉(zhuǎn)向狀態(tài)和速度狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，根據(jù) 客車實際狀態(tài)更加合理的控制轉(zhuǎn)向助力的小大。
[0013] 本發(fā)明的具體技術(shù)效果將在【具體實施方式】中予以進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0014] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述：
[0015] 圖1是本發(fā)明中智能液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明中智能液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明中新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明中智能液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中比例電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細(xì)說明。
[0020] 如圖1和圖2所示，智能液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向器總成15、儲油罐20、電動栗 13、轉(zhuǎn)向控制器25以及用于檢測汽車方向盤轉(zhuǎn)動角度的角度傳感26,電動栗13具有進(jìn)油口 和出油口，轉(zhuǎn)向器總成15具有入油口和回油口，電動栗13的進(jìn)油口通過進(jìn)油管19與儲油罐 20連通，電動栗13的出油口通過出油管16與轉(zhuǎn)向器總成15的入油口連通，轉(zhuǎn)向器總成15的 回油口通過回油管17與儲油罐20連通，電動栗13中的葉片通過正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)完成吸油和壓油 的過程，轉(zhuǎn)向控制器25通過CAN總線接收角度傳感器16的角度信號，轉(zhuǎn)向控制器25通過UVW 三相線與電動栗13電性連接，轉(zhuǎn)向控制器25根據(jù)角度信號閉環(huán)控制電動栗13的轉(zhuǎn)速。
[0021] 為了增加系統(tǒng)的可靠性，電動栗13具有溢流口 23,電動栗13的溢流口 23上設(shè)有溢 流閥24,溢流閥24通過溢流管與儲油罐20連通，在電動栗13油壓大于峰值油壓的情況下，溢 流閥24打開，電動栗13中的油液通過溢流閥24流入儲油罐20，從而卸掉電動栗13的油壓，回 油管17上設(shè)有安全閥，能夠保證新能源汽車電動栗失去控制的狀態(tài)下，若電動栗13通過溢 流閥24卸壓后油壓仍處于高位，安全閥打開將油壓卸掉，進(jìn)一步保障系統(tǒng)的安全。
[0022] 如圖1和圖3所示，新能源純電動客車電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗即為圖1中的電動栗13， 該電動栗13包括轉(zhuǎn)向栗總成135，轉(zhuǎn)向栗總成135的進(jìn)油口和出油口為上述所說的電動栗13 的進(jìn)油口和出油口，轉(zhuǎn)向栗總成135的輸入端與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成131的輸出端對接并固定，轉(zhuǎn) 向控制器25通過UVW三相線與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成131相接，轉(zhuǎn)向栗總成135與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成131之 間設(shè)有法蘭絕緣墊134，安裝螺栓137將轉(zhuǎn)向栗總成135、法蘭絕緣墊134以及轉(zhuǎn)向電機(jī)總成 131鎖緊為一體。該法蘭絕緣墊134起到絕緣密封雙重作用，在安裝螺栓137上套接有安裝孔 絕緣套136，安裝孔絕緣套136套入安裝螺栓的安裝孔內(nèi)。轉(zhuǎn)向電機(jī)總成131的輸出軸與轉(zhuǎn)向 栗總成135的栗軸通過絕緣傳動裝置起到軟連接和絕緣雙重作用，所述絕緣傳動裝置包括 傳動連接塊133和連接塊絕緣套132,所述傳動連接塊133和連接塊絕緣套132從內(nèi)到外依次 套接在栗軸上并連接為一體，所述傳動連接塊與連接塊絕緣套之間采用十字交叉連接，減 小了整體連接長度。傳動連接塊133與栗軸徑向固定傳遞扭矩，連接塊絕緣套132與輸出軸 徑向固定傳遞扭矩。
[0023] 上述的連接塊絕緣套132、傳動連接塊3、法蘭絕緣墊134和安裝孔絕緣套136按順 序裝入轉(zhuǎn)向栗總成135;然后再把轉(zhuǎn)向栗總成135與轉(zhuǎn)向電機(jī)總成131組裝，用安裝螺栓137 鎖緊;當(dāng)轉(zhuǎn)向電機(jī)通入220VAC電壓后帶動轉(zhuǎn)向栗旋轉(zhuǎn)工作，向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供穩(wěn)定油壓。
[0024] 如圖4所示，電動栗13的出油口設(shè)有比例電磁閥，比例電磁閥包括閥體1、比例電磁 鐵4以及設(shè)在閥體1中的推桿2和導(dǎo)套3,推桿2滑動設(shè)置于導(dǎo)套3中，比例電磁鐵4包括線圈和 銜鐵，銜鐵與推桿2的一端相連，推桿2的另一端連接有推塊5,該推塊5將閥體1的內(nèi)腔分隔 為第一內(nèi)腔11和第二內(nèi)腔12，推塊5的外壁與閥體1的內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，從而將第一內(nèi) 腔11和第二內(nèi)腔12密封隔絕，閥體1具有入油口和出油口，閥體1的入油口 11第一腔體連通， 閥體1的出油口與第二內(nèi)腔12連通，閥體的外壁中設(shè)有導(dǎo)孔7,第一內(nèi)腔11和第二內(nèi)腔12通 過導(dǎo)孔7相連通，導(dǎo)孔7與第二腔體12連通的開口為節(jié)流口 71，第一內(nèi)腔11中設(shè)有彈簧8,該 彈簧8的一端與閥體的內(nèi)壁相連，推桿2沿軸向驅(qū)動推塊5做往復(fù)運(yùn)動以推塊5與節(jié)流口 71之 間的間隙大小，推塊5與節(jié)流口 71之間的間隙變小的過程中，彈簧8被推塊5壓縮，比例電磁 鐵4的線圈通過轉(zhuǎn)向控制器25接入直流電，轉(zhuǎn)向控制器25根據(jù)角度信號控制線圈的電流大 小。
[0025]推桿包括依次相連的第一桿體21、第二桿體22和第三桿體23,第一桿體21的頭端 連接銜鐵，第三桿體23的頭端連接推塊5,第一內(nèi)腔11中設(shè)有具有內(nèi)腔61的擋塊6,該擋塊6 的內(nèi)腔61與導(dǎo)孔7連通，該擋塊6上設(shè)有連通第一內(nèi)腔11和擋塊6的內(nèi)腔61的通孔62,第二桿 體22與通孔62滑動配合，第一桿體21和第三桿體23的外徑大于通孔62的孔徑，通過第一桿 體21和第三桿體23限制推桿2往復(fù)運(yùn)動的最大位移量。
[0026]電動栗13中設(shè)有配油盤9,配油盤9的入油口連通電動栗13的出油口，配油盤9的出 油口連通第一內(nèi)腔11，配油盤9起高