一种液压式助力转向系统及方向锁定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液压式助力转向系统及方向锁定方法，是在汽车轮胎中设置轮胎气压监测仪，用于检测轮胎的胎压异常信号，轮胎气压监测仪可将检测到的轮胎异常信号迅速无线传输给电子控制单元（ＥＣＵ），电子控制单元便发出一电信号，通过导线使二电磁铁同时动作，控制所述两个二位二通电磁阀的油道的启闭动作，另通过该液控单向阀阻止液压油的流动，实现方向锁定。本发明专利技术不会影响驾驶者随意改变行驶方向，但它可在轮胎胎压异常情况尤其使爆胎发生时即刻锁定导向轮胎的行驶方向。而且，本发明专利技术中，所述两位两通电磁阀的阀芯设为球体结构，这就避免了与孔壁的摩擦，并且大大减小了液压油的阻尼作用，从而电磁铁的功率可减小，更不会出现卡死想象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车行驶安全技术，尤其是指一种直接用于防止汽车在高速行驶时因导向轮胎爆裂而突然改变行驶方向的具有方向锁定功能的助力转向系统及其锁定方法。
技术介绍
众所周知，传统的汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。从上世纪四十年代起，为减轻驾驶员体力负担，在机械转向系统基础上增加了液压助力系统HPS(hydraulic power steering)，它是建立在机械系统的基础之上的，额外增加了一个液压系统，一般有油泵、V形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀。由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。现在液压式助力转向系统在实际中应用的最多，根据控制阀形式有转阀式和滑阀式之分。这个助力转向系统最重要的新功能是液力支持转向的运动，因此可以减少驾驶员作用在方向盘上的力。 但是，目前的液压式助力转向系统仍然有其缺点高速行驶的汽车如遇导向轮胎突然发生异常情况，如爆胎时汽车将因爆胎一侧摩擦力突然增大等原因，使两侧车轮打破力的平衡，所产生的不平衡力将拉动助力油缸的活塞杆移动，使汽车行驶方向会突然转向爆胎侧，此时驾驶者如没有紧握方向盘就会滑脱，方向就会失去控制，导致重大交通事故发生。 有鉴于此，本专利技术人为解决上述公知技术存在的问题，乃决心凭其从事本领域多年研发、制造的经验，经多次的开发改良后终于得到本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种液压式助力转向系统及其方向锁定方法，以克服上述公知液压动力转向系统的缺陷。 本专利技术的技术解决方案是一种液压式助力转向系统，该转向系统包括控制液压油流向的转向控制阀及助力油缸，其特征在于该转向系统还包括一设置于转向控制阀与助力油缸之间的方向锁定装置，所述方向锁定装置包括两个二位二通电磁阀和两个液控单向阀；其中每个二位二通电磁阀和一个液控单向阀并联后再分别接入汽车转向系统的油路中，所述二位二通电磁阀由电子控制单元来控制其油道的启闭。 本专利技术还提出一种液压式助力转向系统的方向锁定方法，其包括由电子控制单元发出一触发信号驱动线路控制电磁铁得电，关闭方向锁定装置的二位二通电磁阀的油道；利用方向锁定装置的单向液控阀只允许压力油单向流过的特点，阻止助力油缸的液压油的流动，实现方向锁定。 本专利技术的特点和优点是本专利技术的液压式助力转向系统及方向锁定方法，是汽车轮胎中设置轮胎气压监测仪，用于检测轮胎的胎压异常信号，轮胎气压监测仪可将检测到的轮胎异常信号迅速无线传输给电子控制单元(ECU)，电子控制单元便发出一电信号，通过导线使二电磁铁同时动作，控制所述两个二位二通电磁阀的油道的启闭动作，另通过该液控单向阀阻止液压油的流动，实现方向锁定。本专利技术的液压式助力转向系统及方向锁定方法不会影响驾驶者随意改变行驶方向，但它可在轮胎胎压异常情况尤其使爆胎发生时即刻锁定导向轮胎的行驶方向。而且，本专利技术中，所述两位两通电磁阀的阀芯设为球体结构，这就避免了与孔壁的摩擦，并且大大减小了液压油的阻尼作用，从而电磁铁的功率可减小，更不会出现卡死想象；另外，采用分体式阀芯来分别控制单向阀芯，可使各部分的行程减小为一体式随动阀芯行程的二分之一，即响应时间缩短了一半，因此，可大大提高灵敏性。附图说明图1为本专利技术的液压式助力转向系统的方向锁定装置的一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的液压式助力转向系统的方向锁定装置的另一实施例的结构示意图；图3为本专利技术的方向锁定方法的流程图。 附图标号说明1、方向锁定装置 2、油泵 3、储油罐4、转向控制阀 5、助力油缸 53、活塞杆7、7’、左、右油路 8、线路 80、轮胎气压监测仪90、电子控制单元 10、10’、二位二通电磁阀 20、20’、液控单向阀11、11’、电磁阀球形阀芯 12、12’、22、22’、弹簧13、13’、电磁铁 15、15’、45、45’、油口 21、21’、单向阀阀芯201、201’、随动阀芯 203、203’、油道 40、方向盘转轴51、51’、助力油缸的左右腔 52、活塞6、6’转向阀与方向锁定装置间的油管 200、一体式随动阀芯具体实施方式下面配合附图及具体实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。 本专利技术提出一种具有方向锁定功能的液压式助力转向系统及其方向锁定方法。如图1、图2所示，本专利技术的具有方向锁定功能的液压式助力转向系统包括控制液压油流向的转向控制阀4、助力油缸5及设置于转向控制阀4与助力油缸5之间的方向锁定装置1，所述方向锁定装置1包括两个二位二通电磁阀10、10’和两个液控单向阀20、20’；其中每个二位二通电磁阀10(10’)和一个液控单向阀20(20’)并联后再分别接入汽车转向系统的油路中，所述二位二通电磁阀10、10’由电子控制单元90(ECU)来控制其油道的启闭。由于本专利技术的助力转向系统中的其它零部件(如机械转向器、转动摇臂、转向直拉杆、横拉杆及转向轴等)及其连接关系均可与公知技术相同，此处不再一一赘述。 如图所示，本专利技术的二位二通电磁阀10、10’阀芯11、11’为球形，与圆柱形的阀芯相比，避免了与孔壁的摩擦，并且大大减小了液压油的阻尼作用，因此，阀芯响应快，电磁铁的功率可减小，更不会出现卡死想象。 在本专利技术的一具体实施例中，所述转向控制阀为一常流式转向控制阀4，该方向锁定装置1的二油口15、15’与转向控制阀的油口45、45’对应连通，方向锁定装置1的左边的二位二通电磁阀10和左边的液控单向阀20并联后接入左油路中，右边的二位二通电磁阀10’和右边的液控单向阀20’并联后接入右油路中，方向锁定装置1另外的二油口分别与助力油缸5的左右腔51、51’相连通。汽车本身的液压供油系统所提供的液压油输入常流式转向控制阀4，然后经左油路45、右油路45’与方向锁定装置1连通，最后连通到助力油缸5。 两个液控单向阀20、20’形成有一联动回路，使得并联油路其中的任一路需连通转向控制阀的压力油时，该联动回路可打开另一个液控单向阀，确保来自转向控制阀的压力油循环畅通，以保证转动方向盘时对行驶方向的控制。 如图1所示，所述两个液控单向阀的联动回路可以为一体式随动阀芯200，其两端分别与二液控单向阀20、20’的球状阀芯21、21’相配合。 另外，如图2所示，为本专利技术的另一实施例，其中前述两个液控单向阀的联动回路为分体式随动阀芯，其中左侧的随动阀芯部分201的左端用于配合控制相应的液控单向阀20的阀芯21，且其右端的腔室通过一油道203与右侧的油路相通，右侧的随动阀芯部分201’的右端与相应的液控单向阀20’的阀芯21’相配合，并通过油道203’与左侧的油路相通，分别控制单向阀芯21、21’。 后一种分体式随动阀芯201、201’与前一实施例的一体式随动阀芯200相比，具有更明显的优势。在汽车转弯的动作中，采用一体式结构随动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压式助力转向系统，该转向系统包括控制液压油流向的转向控制阀及助力油缸，其特征在于：该转向系统还包括一设置于转向控制阀与助力油缸之间的方向锁定装置，所述方向锁定装置包括两个二位二通电磁阀和两个液控单向阀；其中每个二位二通电磁阀和一个液控单向阀并联后再分别接入汽车转向系统的油路中，所述二位二通电磁阀由电子控制单元来控制其油道的启闭。

【技术特征摘要】
1.一种液压式助力转向系统，该转向系统包括控制液压油流向的转向控制阀及助力油缸，其特征在于该转向系统还包括一设置于转向控制阀与助力油缸之间的方向锁定装置，所述方向锁定装置包括两个二位二通电磁阀和两个液控单向阀；其中每个二位二通电磁阀和一个液控单向阀并联后再分别接入汽车转向系统的油路中，所述二位二通电磁阀由电子控制单元来控制其油道的启闭。2.如权利要求1所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述二位二通电磁阀的阀芯为球状。3.如权利要求2所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述两个液控单向阀形成有一联动回路，使得并联油路其中的任一路需连通转向控制阀的压力油时，该联动回路可打开另一个液控单向阀，确保来自转向控制阀的压力油的循环。4.如权利要求3所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述两个液控单向阀的联动回路为一体式随动阀芯，其两端分别与二液控单向阀的球状阀芯相配合。5.如权利要求3所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述两个液控单向阀的联动回路为分体式随动阀芯，其中左侧的随动阀芯部分的右端腔室与右侧的油路相通，右侧的随动阀芯部分的左端腔室与左侧的油路相通。6.如权利要求2所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述方向锁定装置与前述转向控制阀或助力油缸可拆卸地连接为一体。7.如权利要求2所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述转向控制阀为常流式转向控制阀或常流式滑阀。8.如权利要求2所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述转向系统为齿轮-齿条齿式助力转向系统或循环球-齿条齿扇整体式助力转向系统。9.如权利要求1至8任一项所述的液压式助力转向系统，其特征在于，所述电子控制单元控制所述两个二位二通电磁阀的油道启闭动作的信号来自于装设在导向轮上的轮胎气压监测仪。10.一种液压式助力转向系统的方向锁定方法，其包括由电子控制单元发出一触发信号驱动线路控制电磁铁得电，关闭方向锁定装置的二位二通电磁阀的油道；利用方向锁定装置的单向液控阀只允许压力油单向流过的特点，阻止助力油缸的液压油的流动，实现方向锁定。11.如权利要求10所述的液压式助力转向系统的方向锁定方法，其特征在于，在电子控制单元发出触发信号之前，还包括获得一第一信号，并将该第一信号传送到电子控制单元，以作为控制电磁阀动作的依据。12.如权利要求11所述的液压式助力转向系统的方向锁定方法，其特征在于，以设置在导向轮上的轮胎气压监测仪向电子控制单元传送的胎压异常信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：许倍强，
申请(专利权)人：许倍强，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]