一种新型电动液压转向助力泵的制作方法

本发明涉及汽车转向技术领域，具体涉及一种新型电动液压转向助力泵。

背景技术：

电动液压助力转向泵(ehps)主要由油壶、设于油壶内的齿轮泵、阀座总成、电机、控制器等组成。汽车直线行驶时，方向盘不转动，电机以很低的速度带动齿轮泵运转，此时齿轮泵输出的液压油经过方向机的转向阀流回油壶；当汽车转向时，驾驶员转动方向盘，控制器根据检测到的角速度和车速，判断汽车的转向状态，根据助力特性曲线，向电机发出指令，使电机产生相应的转速来驱动齿轮泵，进而输出相应的流量和压力的高压油。液压油经方向机的转向阀进入方向机的液压腔，推动活塞产生适当的助力，协助驾驶员进行转向操纵，从而获得理想的转向效果。

现时的电动液压助力转向泵结构上并不合理，存在体积过大、占用空间较高的缺点，在布置安装时难以灵活进行调整。另外，由于结构上的缺陷，转向助力泵在工作时会产生较大的噪声，其防护等级也难以满足整车应用环境的要求。

技术实现要素：

针对以上技术问题，本发明提供一种结构紧凑、体积降低、降噪效果好、防护等级提高的新型电动液压转向助力泵。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型电动液压转向助力泵，包括油壶、齿轮泵、阀座总成、电机以及控制器，油壶和齿轮泵固定于阀座总成上，齿轮泵位于油壶内，电机固定于阀座总成下方，电机的驱动轴穿过阀座总成并通过一联轴器与齿轮泵连接，其特征在于：所述控制器固定安装于电机的下方，控制器的输出三相线与电机的输入三相线之间采用铜螺栓螺母连接，控制器上设有电源接插件和信号接插件，所述电机的外周面上固定安装有至少两组安装机构，所述安装机构包括形状与电机的外壳匹配的弧形板，弧形板上安装有至少两个减震螺栓组件，减震螺栓组件包括橡胶件以及紧固螺栓，橡胶件固定于弧形板上，紧固螺栓设于橡胶件内，其设有螺纹的一端螺接于电机外壳的相应螺孔内，弧形板上安装有与之垂直的连接支架，连接支架的末端设有减震橡胶垫。

作为优选的实施方式，所述阀座总成上设有溢流阀。

作为优选的实施方式，所述油壶的底侧和阀座总成的顶侧设有对应的锁紧螺孔，油壶和阀座总成通过螺接于锁紧螺孔内的螺栓连接固定。

作为优选的实施方式，所述弧形板包括两个形状相匹配的压板以及用于将两个压板锁紧的螺钉，两个压板对应橡胶件的位置处形成有夹槽，所述橡胶件夹紧于所述夹槽内。

作为优选的实施方式，所述夹槽为圆孔状，所述橡胶件为圆柱状，其外周面上设有与夹槽形状匹配的圆形凹槽。

作为优选的实施方式，所述减震螺栓组件的数量为两个，两个减震螺栓组件的紧固螺栓的中轴线互相垂直。

作为优选的实施方式，所述电机的外壳外周均匀布置有四组供所述紧固螺栓螺接的螺孔，每组螺孔包括至少两个沿轴向布置的螺孔。

作为优选的实施方式，所述减震橡胶垫内设有安装螺孔。

作为优选的实施方式，所述电源接插件所连接的为12v或24v直流电源，所述信号接插件通过can总线与车身信号单元连接。

作为优选的实施方式，所述联轴器为橡胶联轴器，所述电机为永磁同步电机。

本发明的有益效果是：本发明将控制器、电机、齿轮泵、阀座总成和油壶集成在一起，结构紧凑，降低了占用空间，能够根据需要灵活布置；安装支架采用双重减震，降低了震动产生的噪音；各个部分组合后形成一个完整的整体，其安装机构独立出来，因此整体防护等级可以达到ip67以上，保证整车应用环境的适应性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的分解结构图；

图3为安装机构的结构图；

图4为本发明采用的一种实施例的控制原理图示意图。

附图说明：1-油壶，2-齿轮泵，3-阀座总成，4-电机，5-控制器，6-安装机构，7-联轴器，8-铜螺栓螺母，9-电源接插件，10-信号接插件，11-弧形板，12-减震螺栓组件，13-橡胶件，14-紧固螺栓，15-连接支架，16-减震橡胶垫，17-安装螺孔，18-溢流阀，19-锁紧螺孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

参照图1和图2，本发明的电动液压转向助力泵主要由油壶1、齿轮泵2、阀座总成3、电机4、控制器5以及至少两组安装机构6组成。油壶1和齿轮泵2固定于阀座总成3上，齿轮泵2位于油壶1内，电机4固定于阀座总成3下方，电机4的驱动轴穿过阀座总成3并通过一联轴器7与齿轮泵2连接，控制器5固定安装于电机4的下方，控制器5的输出三相线与电机4的输入三相线之间采用铜螺栓螺母8连接，控制器5上设有电源接插件9和信号接插件10。

控制器5的输出三相线与电机4的输入三相线之间采用铜螺栓螺母8连接，无导线连接，保证使用安全，并能减小产品体积。联轴器7优选的橡胶联轴器，实现减震、降低噪音传递扭矩的效果。

电源接插件9所连接的为12v或24v直流电源，为控制器5提供电能，这种低压供电系统可以保证系统工作安全。信号接插件10通过can总线与车身信号单元连接，所接收的车身信号包括车速信号、角速度信号、电机温度信号等，控制器5根据助力特性曲线控制输入到电机4的电流，电机4在相应的电流下以相应的转速和扭矩驱动齿轮泵2转动，输出相应的流量和压力，供向外部的方向机工作。

参照图4的一种具体实施例的控制器电路原理图。图中的开关管采用大载流量的mos管，通过串并联组合形成转换电路，可以实现过载电流输出400a，满足重型汽车的转向助力要求。具体地，控制器mcu接收车身信号carsignal、控制信号以及反电势过零检测信号，通过控制器mcu计算出实际转速和转子位置，通过pid算法调节pwm占空比，按照车速信号、角速度信号及其他车身信号综合算出的目标转速，比较此目标转速和实际转速，对电机4进行闭环控制。另外，由于控制器5实时接收控制信号，因此可以实现实时交互控制，通过汽车钥匙信号，变速箱档位信号判定整车启动与熄火状态，电动液压助力转向泵开启怠速模式、工作模式。工作模式根据车速信号，角速度信号控制电机4输出转速，按照标定参数输出不同流量的液压油。当整车发生故障，影响转向系统的正常工作时，本发明产品进入相应故障模式，以恒定输出保证转向助力系统继续工作，保证整车安全。

本发明的电机4优选采用永磁同步电机，确保过载能力满足使用要求，以应对不同的转向负载模式。

下面对本发明的其它优化结构进行详细说明。

本发明采用安装机构6进行安装。如图1和2所示，电机4的外周面上固定安装有至少两组安装机构6，结合参照图3，安装机构6包括形状与电机4的外壳匹配的弧形板11，弧形板11上安装有至少两个减震螺栓组件12，减震螺栓组件12包括橡胶件13以及紧固螺栓14，橡胶件13固定于弧形板11上，紧固螺栓14设于橡胶件13内，其设有螺纹的一端螺接于电机4外壳的相应螺孔内，弧形板11上安装有与之垂直的连接支架15，连接支架15的末端设有减震橡胶垫16。减震橡胶垫16内优选设有安装螺孔17。减震橡胶垫16可以起到减震缓冲的作用，安装螺孔17可以利用安装机构6将整个助力泵固定安装到汽车内相应的位置上。弧形板11包括两个形状相匹配的压板以及用于将两个压板锁紧的螺钉，两个压板对应橡胶件13的位置处形成有夹槽，橡胶件13夹紧于夹槽内。夹槽为圆孔状，橡胶件13为圆柱状，其外周面上设有与夹槽形状匹配的圆形凹槽。基于上述结构，在组装时，将减震螺栓组件12置入其中一个压板的夹槽内，然后合上另一个压板，利用螺钉12将两个压板锁紧即可。

为了达到良好的安装效果，保证电机4外壳和安装机构6之间的连接可靠性，减震螺栓组件12的数量优选为两个，两个减震螺栓组件12的紧固螺栓14的中轴线互相垂直，这种设置使得两个减震螺栓组件12之间的夹角形成直角，在与电机4外壳安装时可以确保整体包围于外周面90度的范围上。相应地，为了使得安装机构6更灵活地选择安装位置，电机4的外壳外周均匀布置有四组供所述紧固螺栓14螺接的螺孔，每组螺孔包括至少两个沿轴向布置的螺孔。如图1和2所示，两组减震螺栓组件12可以分别固定于电机4外壳两侧，即可将电机4整体包围，进一步利用安装机构6固定时可以达到良好的稳定效果。当然，在部分实施例中，两组减震螺栓组件12可以设于电机4外壳的同一侧，利用安装机构6进行进一步安装时可以实现卧式固定的效果。

与传统的助力泵结构不同，本发明优选将溢流阀18设置于阀座总成3上，相应地，齿轮泵2上不再需要设计溢流泵，因此可以减小齿轮泵2体积，降低齿轮泵2外壳加工难度，同等油壶下储油体积增大，可节约成本；溢流阀18布置在阀座总成3上，呈开放式状态，可根据需要调节卸荷压力，调节方便，通用性强。

另外，与传统油壶和阀座总成3的装配方式不同，本发明优选不采用传统油壶外周用喉箍沿周抱紧的进一步紧固方式，而是在油壶1的底侧和阀座总成3的顶侧设有对应的锁紧螺孔19，油壶1和阀座总成3通过螺接于锁紧螺孔19内的螺栓连接固定。与使用喉箍沿周抱紧的方式不同，上述固定方式可以进一步加强油壶1密闭性，克服了喉箍的拧紧扭矩大小只能通过操作者手感控制，无法量化的问题。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但不是穷尽性的例举，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。