[实用新型]一种齿轮齿条式磁流体电控液压助力转向装置

说明书

技术领域

本实用新型属于车辆工程技术领域，具体涉及助力转向技术。

背景技术

目前汽车转向助力装置主要采用机械式液压助力转向装置、电控液压助力转向装置和电动助力转向装置三种。

机械液压助力转向系统：机械液压助力转向系统主要由转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向液压助力缸等构成。机械式液压助力转向系统是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，帮助驾驶员实现转向动作。机械式液压助力转向系统分为常压式液压助力转向系统和常流式液压助力转向系统两种。常压式液压助力转向系统的特点是无论方向盘处于中间位置还是转向位置，方向盘保持静止还是在转动，系统管路中的油液总是保持高压状态；而常流式液压助力转向系统的转向油泵虽然始终工作，但液压助力系统不工作时，油泵处于空转状态，管路的负荷要比常压式小，现在大多数液压转向助力系统都采用常流式。在上述两种液压助力转向系统中转向油泵都是必备部件，转向油泵将发动机输出的机械能转化为油液的压力。机械式液压助力转向系统有如下缺点，例如：由于转向油泵依靠发动机来驱动，能耗比较高；液压系统的管路结构非常复杂，控制油液的阀门数量较多，后期的保养维护成本高；整套油路经常保持高压状态，使用寿命也会受到影响等。液压助力转向也有其独特的优点，例如：方向盘与转向车轮之间全部是机械部件连接，操控精准，路感直接，信息反馈丰富；液压泵由发动机驱动，转向动力充沛，大小车辆都适用；技术成熟，可靠性高，平均制造成本低。

电控液压助力转向系统：电控液压助力转向系统的是在传统的机械式液压助力转向系统的基础上增加了电子控制和执行元件，将车速引入系统中，实现了车速感应型助力特性的液压助力转向。电控液压助力转向系统的种类很多，但其原理基本上都是采用一个电动泵作为液压泵，电子控制单元接收扭矩传感器和车速传感器输入的扭矩和车速等信号，通过分析计算，控制转向控制阀的开启程度改变油液压力，从而实现转向助力力度的大小调节，满足高、低速时的转向助力要求。电子液压助力拥有机械液压助力的大部分优点，同时还降低了能耗，反应也更加灵敏，转向助力大小也能根据转角、车速等参数自行调节。电控液压助力转向系统由于引入了很多电子单元，结构较为复杂，其制造、维修成本也会相应增加，使用稳定性也不如机械式液压助力转向系统牢靠。

电动助力转向系统：电动助力转向系统主要由扭矩传感器、车速传感器、控制单元、电动机和减速机构等构成。电动助力转向系统直接利用电动机作为动力源，电子控制单元根据方向盘扭矩和车速等信号，控制电动机输出扭矩的大小和方向，使之得到一个与工况相适应的转向作用力，给车辆的转向车轮提供恰当的助力扭矩。由于电动机直接驱动转向机构，只能提供有限的辅助力度，难以在大型车辆上使用；同时电子部件较多，系统稳定性、可靠性都不如机械式部件；电控单元决定着电动机的旋转方向和助力电流的大小，控制程序成为电动助力转向系统核心技术，很难完全消除超调，该系统隔离了人与路面的直接联系，使得路感信息匮乏，以及成本较高等等，这些都是电动助力转向系统的劣势所在。从长远来看，电动助力转向系统似乎成为发展趋势所在，轻便、节能、响应迅速，不过在驾驶层面的劣势短期内还不能得到很好的弥补。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种齿轮齿条式磁流体电控液压助力转向装置，简化结构，降低成本，提升可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种齿轮齿条式磁流体电控液压助力转向装置，包括磁流体液压缸以及设于磁流体液压缸内的活塞，所述活塞的轴向两端设置有活塞杆，所述活塞杆与转向器的齿条刚性连接，所述磁流体液压缸内部在活塞的左右两侧分别设有绝缘密封的磁流体腔，所述磁流体腔内设有导电液体，两侧的磁流体腔通过导液管连通，在磁流体液压缸的上下内表面平行设置一对电极板，两个电极板之间通过上电产生一个垂直方向的电场，两个电极板与汽车电子控制单元电连接，磁流体液压缸的内表面水平对称布置两块磁性相反的强磁体，两块强磁体在磁流体液压缸内形成水平方向的强磁场，该强磁场和电场的方向相互垂直。

优选的，在导液管上连接有带有单向阀的导电液体存储器。

优选的，在磁流体腔的两端分别设置有密封环，在磁流体液压缸的内表面、活塞及活塞杆外表面均设置一层绝缘层。

优选的，所述磁流体液压缸的横截面为长方形或正方形截面。