用于车辆的遥控转向系统及具有该遥控转向系统的车辆转让专利
申请号 : CN201310627605.9
文献号 : CN104670299B
文献日 : 2017-08-22
发明人 : 任毅 , 杨胜麟 , 刘彦
申请人 : 比亚迪股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,包括:
转向动力缸,所述转向动力缸内设有用于将所述转向动力缸内部隔离成左部腔室和右部腔室的动力缸活塞;
转阀,所述转阀具有进油口、回油口、左部油口和右部油口,所述转阀的左部油口通过第一电磁换向阀与所述左部腔室相连,所述转阀的右部油口通过第二电磁换向阀与所述右部腔室相连;以及油泵,所述油泵通过第三电磁换向阀与所述进油口相连且通过所述第三电磁换向阀与所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀相连;
其中,所述遥控转向系统具有手动转向工况和遥控转向工况:
在所述遥控转向系统处于所述手动转向工况时,所述油泵依次通过所述第三电磁换向阀、所述转阀、所述第一电磁换向阀向所述左部腔室内供油,或者通过所述第三电磁换向阀、所述转阀、所述第二电磁换向阀向所述右部腔室内供油;
在所述遥控转向系统处于所述遥控转向工况时,所述油泵通过所述第三电磁换向阀和所述第一电磁换向阀向所述左部腔室内供油,或者通过所述第三电磁换向阀和所述第二电磁换向阀向所述右部腔室内供油;
所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀和所述第三电磁换向阀中的每一个均具有第一常开口、第二常开口和常闭口,其中所述第一电磁换向阀的第一常开口与所述左部油口相连,所述第一电磁换向阀的第二常开口与所述左部腔室相连;
所述第二电磁换向阀的第一常开口与所述右部油口相连,所述第二电磁换向阀的第二常开口与所述右部腔室相连;
所述第三电磁换向阀的第一常开口与所述油泵相连,所述第三电磁换向阀的第二常开口与所述进油口相连,所述第三电磁换向阀的常闭口分别与所述第一电磁换向阀的常闭口以及所述第二电磁换向阀的常闭口相连。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述油泵由电机驱动,所述电机与所述油泵之间设置有调速机构。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述第一电磁换向阀的常闭口与所述第二电磁换向阀的常闭口通过控制阀与所述第三电磁换向阀的常闭口相连,所述控制阀用于防止所述左部腔室或所述右部腔室内的液压油逆向流回所述第三电磁换向阀。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述控制阀为单向阀。
5.根据权利要求3所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,还包括:安全阀,所述安全阀设在所述控制阀与所述第三电磁换向阀的常闭口之间。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述动力缸活塞的两侧面上分别设置有活塞杆,每一侧的所述活塞杆分别从相应的腔室内向外延伸出以适于驱动车辆该侧的转向节。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀集成在所述转向动力缸上。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的遥控转向系统,其特征在于,所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀集成为一体。
9.一种车辆,其特征在于,包括遥控转向系统,所述遥控转向系统为根据权利要求1-8中任一项所述的遥控转向系统。
说明书 :
用于车辆的遥控转向系统及具有该遥控转向系统的车辆
技术领域
背景技术
源,其中所有传力件都是机械结构,主要由操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组
成。动力转向系统是一套兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系统,动力转向
系统主要增设了转向加力装置,该转向加力装置主要为液压转向加力装置,在驾驶员转动
转向盘时,转向加力装置会辅助完成转向动作,减少驾驶员转动转向盘的力矩。
转向系统的结构较复杂、控制繁琐且成本高,实用性较差,并且这些遥控驾驶技术都是基于
电动助力转向装置(EPS)开发的,但是很多电动助力转向装置(EPS)还不是特别成熟,尤其
对于前轴载荷较重的汽车,需要开发大功率的无刷电机,在遥控驾驶过程中,电动助力转向
装置(EPS)会经常进行原地转向,此时转向装置的负载最大,电动助力转向装置(EPS)的电
机会产生很大热量而导致电机进入自我保护模式,大大降低了电动助力转向装置(EPS)电
机的寿命。
发明内容
阀,所述转阀具有进油口、回油口、左部油口和右部油口,所述转阀的左部油口通过第一电
磁换向阀与所述左部腔室相连,所述转阀的右部油口通过第二电磁换向阀与所述右部腔室
相连;以及油泵,所述油泵通过第三电磁换向阀与所述进油口相连且通过所述第三电磁换
向阀与所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀相连;其中,所述遥控转向系统具有手
动转向工况和遥控转向工况:在所述遥控转向系统处于所述手动转向工况时,所述油泵依
次通过所述第三电磁换向阀、所述转阀、所述第一电磁换向阀向所述左部腔室内供油,或者
通过所述第三电磁换向阀、所述转阀、所述第二电磁换向阀向所述右部腔室内供油;在所述
遥控转向系统处于所述遥控转向工况时,所述油泵通过所述第三电磁换向阀和所述第一电
磁换向阀向所述左部腔室内供油,或者通过所述第三电磁换向阀和所述第二电磁换向阀向
所述右部腔室内供油。
员遥控车辆转向时,如在车辆自动泊车时,驾驶员可方便地遥控车辆向左或向右转动,此时
驾驶员可在车内,当然也可在车外遥控,操作方便,控制简单。
闭口以及所述第二电磁换向阀的常闭口相连。
腔室或所述右部腔室内的液压油逆向流回所述第三电磁换向阀。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
的遥控转向系统在车辆处于手动左转工况时的示意图,图3为根据本发明实施例的遥控转
向系统在车辆处于手动右转工况时的示意图,图4为根据本发明实施例的遥控转向系统在
车辆处于遥控左转工况时的示意图,图5为根据本发明实施例的遥控转向系统在车辆处于
遥控右转工况时的示意图。并且需要说明的是,在图1-图5的示例中,两个不同部件之间的
实线可以代表管路,实线上的箭头示意性地表示油液的流动方向,两个不同部件之间的虚
线可以表示电气连接,虚线上的箭头示意性地表示信号的传递。
转向动力缸1内设置有动力缸活塞12,动力缸活塞12密封地配合在转向动力缸1内以将转向
动力缸1内部空间隔离成左部腔室14和右部腔室15,左部腔室14和右部腔室15彼此独立,互
不干涉,即左部腔室14内的液压油和右部腔室15内的液压油无法通过动力缸活塞12处而相
互流通。
示),则左部腔室14的体积变小,右部腔室15的体积变大,又如动力缸活塞12向右运动(参照
图2和图4所示),则右部腔室15的体积变小,左部腔室14的体积相应变大。
的腔室内向外延伸出以适于驱动车辆该侧的转向节,也就是说,左侧的活塞杆13从左部腔
室14内向左侧延伸超出转向动力缸1,该左侧的活塞杆13的左端适于与车辆左侧的转向节
配合,以驱动该左侧的转向节动作。同样,右侧的活塞杆13从右部腔室15内向右侧延伸超出
转向动力缸1,该右侧的活塞杆13的右端适于与车辆右侧的转向节配合,以驱动该右侧的转
向节动作。活塞杆13与动力缸活塞12可以是一体形成的,当然动力缸活塞12与活塞杆13也
可以是分体结构然后装配在一起。
电磁换向阀32与右部腔室15相连。换言之,转阀2与左部腔室14和右部腔室15并非直接相
连,而是通过相应的电磁换向阀间接相连。
的流量,转阀2具有互相连通的进油口21、回油口22、左部油口23和右部油口24,左部油口23
适于与左部腔室14连通,右部油口24适于与右部腔室15连通,当阀心顺时针转过一个很小
的角度时,从油泵4来的压力油经进油口21可供给右部油口24(示意说明),此时左部油口23
被隔断。当阀心逆时针转过一个很小的角度时,从油泵4来的压力油经进油口21可供给左部
油口23(示意说明),此时右部油口24被隔断。换言之,转阀2处于中立位置时,进油口21、回
油口22、左部油口23和右部油口24互相连通,在转阀2的阀心沿某一方向转过很小的角度
后,进油口21和右部油口24连通同时左部油口23和回油口22连通、或者进油口21和左部油
口23连通同时右部油口24和回油口22连通。
动力缸1和转阀2可以作成一体结构,构成整体式动力转向器,但是本发明并不限于此。动力
缸活塞12可与转向齿条制成一体,扭杆的前端用销与转向齿轮连接,后端与阀心连接,阀心
又与转向轴的末端固定在一起,因而转向轴可通过扭杆带动转向齿轮传动。
经过回油口22流回油箱,因此转向动力缸1完全不起作用,此时车辆处于直行工况,参照图1
所示。当刚一开始转动转向盘、转向轴连同阀心被顺时针(示意说明)转动时,因为受到转向
节臂传来的路面转向阻力,动力缸活塞12和转向齿条暂时不能运动,因此转向齿轮暂时也
不能随转向轴转动。
15成为高压的进油腔,左部腔室14成为低压的回油腔。作用在动力缸活塞12上向左的液压
作用力,帮助转向齿轮迫使转向齿条开始动作,从而驱动转向节带动车轮向右偏转。
继续工作,导致转向齿轮继续转动,使扭杆的扭转变形减小,直到扭杆恢复自由状态,转阀2
回到中立位置,转向动力缸1停止工作,此时,转向盘即停驻在某一位置上不动,则车轮转角
也就保持一定。
对上述技术方案或技术特征进行替换和/或修改。
阀33设在油泵4与第一电磁换向阀31、第二电磁换向阀32和转阀2之间,油泵4可通过第三电
磁换向阀33向转阀2供油,或者可通过第三电磁换向阀33向第一电磁换向阀31或第二电磁
换向阀32供油。
换向阀33、转阀2、第二电磁换向阀32向右部腔室15内供油。在遥控转向系统处于遥控转向
工况时,油泵4通过第三电磁换向阀33、第一电磁换向阀31向左部腔室14内供油,或者通过
第三电磁换向阀33、第二电磁换向阀32向右部腔室15内供油。即,通过控制器(即,ECU)来控
制第一电磁换向阀31、第二电磁换向阀32、第三电磁换向阀33的导通状态,从而实现了遥控
转向系统在遥控转向工况与手动转向工况之间切换的目的。
转阀2,转阀2通过左部油口23将油液输出给第一电磁换向阀31,油液通过第一电磁换向阀
31后进入到左部腔室14内,左部腔室14内油压力增大,从而推动动力缸活塞12向右移动,动
力缸活塞12通过活塞杆13驱动转向节动作,使车轮向左转动。此时,由于右部腔室15被动力
缸活塞12压缩,右部腔室15内的油液通过第二电磁换向阀32、转阀2后从转阀2的回油口22
回流至油箱。
2,转阀2通过右部油口24将油液输出给第二电磁换向阀32,油液通过第二电磁换向阀32后
进入到右部腔室15内,右部腔室15内油压力增大,从而推动动力缸活塞12向左移动,动力缸
活塞12通过活塞杆13驱动转向节动作,使车轮向左转动。此时,由于左部腔室14被动力缸活
塞12压缩,左部腔室14内的油液通过第一电磁换向阀31、转阀2后从转阀2的回油口22回流
油箱。
可以控制第三电磁换向阀33再将油液输出给第一电磁换向阀31,油液通过第一电磁换向阀
31进入到左部腔室14内,左部腔室14内油压力增大,从而推动动力缸活塞12向右移动,动力
缸活塞12通过活塞杆13驱动转向节动作,使车轮向左转动。此时,由于右部腔室15被动力缸
活塞12压缩,右部腔室15内的油液通过第二电磁换向阀32、转阀2后从转阀2的回油口22回
流油箱。
可以控制第三电磁换向阀33再将油液输出给第二电磁换向阀32,油液通过第二电磁换向阀
32进入到右部腔室15内,右部腔室15内油压力增大,从而推动动力缸活塞12向左移动,动力
缸活塞12通过活塞杆13驱动转向节动作,使车轮向右转动。此时,由于左部腔室14被动力缸
活塞12压缩,左部腔室14内的油液通过第一电磁换向阀31、转阀2后从转阀2的回油口22回
流油箱。
要驾驶员遥控车辆转向时,如在车辆自动泊车时,驾驶员可方便地遥控车辆向左或向右转
动,此时驾驶员可在车内,当然也可在车外遥控,操作方便,控制简单。
个便携式转向遥控器上。
该三个阀的上电、掉电状态可以实现不同工况的切换。由于车辆大量时间均处于手动操作
状态,因此优选地,在控制器控制该三个阀处于掉电状态时,遥控转向系统可处于手动转向
工况,而在控制器控制该三个阀中的部分处于上电状态时,遥控转向系统可处于遥控转向
工况,这样不仅节约能耗,同时控制方便。
三电磁换向阀33具有第一常开口331、第二常开口332和常闭口333。
油口24相连,第二电磁换向阀32的第二常开口322与右部腔室15相连。第三电磁换向阀33的
第一常开口331与油泵4相连,第三电磁换向阀33的第二常开口332与转阀2的进油口21相
连,第三电磁换向阀33的常闭口333分别与第一电磁换向阀31的常闭口313以及第二电磁换
向阀32的常闭口323相连。
33和转阀2后流回油箱。
4经第三电磁换向阀33的第一常开口331和第二常开口332后进入转阀2,手动顺时针转动转
向盘,油液从转阀2的右部油口24流出,经过第二电磁换向阀32的第一常开口321和第二常
开口322后进入到转向动力缸1的右部腔室15内,动力缸活塞12向左运动以通过转向节驱动
车辆转向轮右转。同时,左部腔室14内的油液依次通过第一电磁换向阀31的第二常开口
312、第一常开口311以及左部油口23后进入转阀2,再从转阀2的回油口22回流至油箱。
可以被隔断,控制器还控制第一电磁换向阀31不通电处于初始位置,且控制第二电磁换向
阀32通电换向,使得第二电磁换向阀32的常闭口323和第二常开口322导通,油液经油泵4依
次通过第三电磁换向阀33的第一常开口331和常闭口333后流出,再经过第二电磁换向阀32
的常闭口323和第二常开口322进入到右部腔室15内,推动动力缸活塞12向左移动,从而转
向轮向右转向。此时第一电磁换向阀31仍处于断电状态,左部腔室14内的油液依次通过第
一电磁换向阀31的第二常开口312、第一常开口311以及左部油口23后进入转阀2,再从转阀
2的回油口22回流至油箱,实现遥控模式下的向右转向。
腔室14或右部腔室15内的油液逆向流回第三电磁换向阀33。由此,在遥控转向系统遥控转
向到某一角度后,控制阀34可以锁定转向动力缸1内的油液,使得车辆行驶时保持一定的角
度不变。可选地,控制阀34为单向阀。由此,结构简单,成本低。
转向时油压力过大而损坏系统,增加系统的可靠性。
向器上,通过管道与转向动力缸1连接,或者第一电磁换向阀31和第二电磁换向阀32也可互
相独立,通过管道彼此连接。再者,第一电磁换向阀31、第二电磁换向阀32和第三电磁换向
阀33可制作成一个整体式阀块结构,安装于现有的液压转向器上,减少油管,降低成本。
置形式、装配方式进行改进,以使得根据本发明实施例的遥控转向系统可以适应不同车型,
使根据本发明实施例的遥控转向系统结构更加紧凑、简单,成本更低,适用范围更广。
在一个较小的变动范围内,最大油压恒定,也就是说,本领域的技术人员可以根据遥控转向
系统的要求设定油泵4的输出流量和最大油压。
如油泵4与电机之间可以设置调速机构,调速机构可以是单排单级行星齿轮机构和/或单排
双级行星齿轮机构和/或拉维娜行星齿轮机构,这样油泵4由单独的驱动电机驱动,并增设
调速机构,从而使得油泵4的输出转速可调,通过调节油泵4的泵油量可以控制车辆转向的
相应速度以及转向速度。而且,通过设置单独的电机以及调速机构,可以设定电机通过调速
机构输出给油泵4的最大转速,使得该最大转速下油泵4可处于额定工况,这样可以取消溢
流机构,降低成本。但是,本发明并不限于此。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说
明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。