電動液壓助力轉向泵總成

電動液壓助力轉向泵總成

《電動液壓助力轉向泵總成》是蕪湖德孚轉向系統有限公司於2015年6月19日申請的發明專利,該專利申請號為2015103463226,公布號為CN104875788A,專利公布日為2015年09月02日,發明人是劉培培、羅威、謝前霞。

《電動液壓助力轉向泵總成》公開了一種電動液壓助力轉向泵總成,包括電動機和控制器,還包括驅動支架,驅動支架包括銅導體和包裹在銅導體上的外絕緣套,銅導體具有與所述電動機的電機定子連線的第一銅片和與所述控制器連線的第二銅片,第一銅片和第二銅片伸出於外絕緣套。該發明的電動液壓助力轉向泵總成,通過設定與電機定子和控制器連線的驅動支架,代替傳統的線束,用於電動機和控制器的連線,驅動支架以導電性能良好的銅導體和外絕緣套構成,具有不易老化、不易短路的優點,確保電動機與控制器連線的可靠性和安全性。

2020年7月17日,《電動液壓助力轉向泵總成》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

(概述圖為《電動液壓助力轉向泵總成》的摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:電動液壓助力轉向泵總成
  • 公布日:2015年9月2日
  • 申請號:2015103463226
  • 申請日:2015年6月19日
  • 申請人:蕪湖德孚轉向系統有限公司
  • 地址:安徽省蕪湖市蕪湖縣機械工業園緯四路東88號
  • 發明人:劉培培、羅威、謝前霞
  • 代理機構:蕪湖安匯智慧財產權代理有限公司
  • 代理人:朱順利
  • Int.Cl.:B62D5/06(2006.01)I
  • 類別:發明專利
  • 公布號:CN104875788A
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

電動助力轉向具有節能、環保、安全等諸多優點,是助力轉向電動化的研究熱點。電動液壓助力轉向泵是由電動機、支座和液壓泵連線構成的整體結構,電機定子安裝在支座的套管上,電機軸插入套管內軸承孔中並與液壓泵連線。截至2015年6月,電動液壓助力轉向泵的電動機和其相應的控制器以及電源等的連線方式都是通過線束連線,控制器對電動機發出指令,控制電動機的轉速,而線束容易老化、短路,安全性和可靠性難保證。另外,電動液壓助力轉向泵的液壓油路中一般都是使用油壺作為儲油載體,用於補充或儲存油路中的液壓油。由於油壺體積有限,因此其儲油量也有限。

發明內容

專利目的

《電動液壓助力轉向泵總成》提供一種電動液壓助力轉向泵總成,目的是提高電動機與控制器連線的可靠性和安全性。

技術方案

《電動液壓助力轉向泵總成》採取的技術方案為:電動液壓助力轉向泵總成,包括電動機和控制器,還包括驅動支架,驅動支架包括銅導體和包裹在銅導體上的外絕緣套,銅導體具有與所述電動機的電機定子連線的第一銅片和與所述控制器連線的第二銅片,第一銅片和第二銅片伸出於外絕緣套。所述外絕緣套的材質為尼龍。所述銅導體具有內骨架,所述外絕緣套為通過注塑工藝包裹在內骨架上。所述第一銅片與所述內骨架為垂直連線,且第一銅片朝向內骨架一側伸出,所述電機定子具有與第一銅片焊接連線的定子銅片。所述銅導體具有與接外掛程式的插針焊接連線的第三銅片。電動液壓助力轉向泵總成還包括液壓泵、支座和油壺,支座包括安裝基體和與安裝基體連線的套管,油壺和液壓泵設在安裝基體上,液壓泵並位於油壺內部,支座還具有與油壺連通的儲油結構。
所述安裝基體的端面具有軸承容置腔,所述儲油結構包括進油槽、曲折設定的儲油槽和用於封閉儲油槽的蓋板,進油槽和儲油槽設在所述安裝基體的端面上,儲油槽的一端與進油槽連通,另一端與所述軸承容置腔連通。所述安裝基體的端面設有圓環形的油壺安裝凸台,所述儲油結構位於油壺安裝凸台的內側。所述儲油槽包括依次連線的第一儲油槽、第二儲油槽、第三儲油槽、第四儲油槽、第五儲油槽和第六儲油槽,第三儲油槽、第四儲油槽和第五儲油槽位於第一儲油槽的內側,第六儲油槽位於第五儲油槽的內側,第一儲油槽與所述進油槽連通,第六儲油槽與所述軸承容置腔連通。所述第二儲油槽的弧度大於180度,且第二儲油槽的圓心位於所述第一儲油槽的內側。

改善效果

《電動液壓助力轉向泵總成》通過設定與電機定子和控制器連線的驅動支架,代替傳統的線束,用於電動機和控制器的連線,驅動支架以導電性能良好的銅導體和外絕緣套構成,具有不易老化、不易短路的優點,確保電動機與控制器連線的可靠性和安全性;另外,通過在支座上設定儲油結構,且儲油槽為曲折設定,油液從進油槽流入,沿著曲折設定的儲油槽流至軸承容置腔,這種儲油結構一方面提高的儲油量,一方面可以使流入的油液減速,提高了整個油路的穩定性,同時還降低了油液流動產生的噪音。

附圖說明

圖1是《電動液壓助力轉向泵總成》電動液壓助力轉向泵總成的結構示意圖;
圖2是支座的結構示意圖;
圖3是儲油結構的結構示意圖;
圖4是儲油結構去除蓋板後的結構示意圖;
圖5是蓋板的結構示意圖;
圖6是軸承容置腔處的剖視圖;
圖7是該發明電動液壓助力轉向泵總成的剖視圖;
圖8是支座與電機定子的裝配圖;
圖9是支座與彈性擋圈的裝配圖;
圖10是彈性擋圈的結構示意圖;
圖11是驅動支架的結構示意圖;
圖12是驅動支架的俯視圖;
圖13是驅動支架的仰視圖;
圖14是控制器的結構示意圖;
圖15是接外掛程式的結構示意圖;
圖16是接外掛程式的側視圖;
圖17是驅動支架與電機定子和控制器的裝配圖;
圖18是驅動支架與電機定子、控制器、接外掛程式的裝配圖;
圖19是驅動支架的局部剖視圖;
圖20是銅導體的結構示意圖;
圖21是電機定子的結構示意圖;
圖22是驅動支架的主電路電流走向原理圖;
圖中標記為:1、進油槽;2、第一儲油槽;3、蓋板;31、蓋板本體;32、定位銷;33、缺口;34、過液孔;4、支座;41、套管;42、安裝基體;43、油壺安裝凸台;44、高壓油出口;45、第一凸台;46、第二凸台;47、第三凸台;48、第四凸台;49、第五凸台;410、定位孔;411、安裝孔;412、軸承容置腔;413、卡槽;414、定位槽;415、進油孔;416、支架容置腔;5、第二儲油槽;6、第三儲油槽;7、第四儲油槽;8、第五儲油槽;9、第六儲油槽;10、第一儲油腔;11、第二儲油腔;12、電動機;121、電機定子;122、電機轉子;123、電機軸;124、定子銅片;13、油壺;131、回油管接頭;14、油封;15、軸承;16、密封墊;17、液壓泵;18、彈性擋圈;181、內凸塊;182、外擋圈;19、驅動支架;191、第一銅片;192、第二銅片;193、第三銅片;194、內骨架;195、外絕緣套;196、第一通孔;20、控制器;21、接外掛程式;211、插針;212、插針;213、插針;214、插針;215、第一插槽;216、第二插槽;217、第三插槽;218、底座;22、定位銷。

技術領域

《電動液壓助力轉向泵總成》屬於車輛轉向系統技術領域,具體地說,該發明涉及一種電動液壓助力轉向泵總成。

權利要求

1.《電動液壓助力轉向泵總成》包括電動機和控制器,其特徵在於:還包括驅動支架,驅動支架包括銅導體和包裹在銅導體上的外絕緣套,銅導體具有內骨架、與所述電動機的電機定子連線的第一銅片、與所述控制器連線的第二銅片以及用於與接外掛程式的插針焊接連線且與內骨架連線的第三銅片,第一銅片和第二銅片伸出於外絕緣套且與內骨架連線,內骨架包括九片銅片且各銅片均為導體,九片銅片分別為1號導體、2號導體、3號導體、4號導體、5號導體、6號導體、7號導體、8號導體和9號導體,1號導體和6號導體分別位於內骨架的一端,2號導體和9號導體位於1號導體與6號導體之間,9號導體位於2號導體與1號導體之間,3號導體和7號導體位於2號導體同一側且3號導體的一部分位於2號導體與6號導體之間,5號導體和8號導體位於2號導體的另一側且5號導體位於8號導體與6號導體之間,5號導體位於2號導體與6號導體之間,4號導體位於2號導體與7號導體之間。
2.根據權利要求1所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述外絕緣套的材質為尼龍。
3.根據權利要求1所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述外絕緣套為通過注塑工藝包裹在內骨架上。
4.根據權利要求1至3任一所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述第一銅片與所述內骨架為垂直連線,且第一銅片朝向內骨架一側伸出,所述電機定子具有與第一銅片焊接連線的定子銅片。
5.根據權利要求1至3任一所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:還包括液壓泵、支座和油壺,支座包括安裝基體和與安裝基體連線的套管,油壺和液壓泵設在安裝基體上,液壓泵並位於油壺內部,支座還具有與油壺連通的儲油結構。
6.根據權利要求5所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述安裝基體的端面具有軸承容置腔,所述儲油結構包括進油槽、曲折設定的儲油槽和用於封閉儲油槽的蓋板,進油槽和儲油槽設在所述安裝基體的端面上,儲油槽的一端與進油槽連通,另一端與所述軸承容置腔連通。
7.根據權利要求5所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述安裝基體的端面設有圓環形的油壺安裝凸台,所述儲油結構位於油壺安裝凸台的內側。
8.根據權利要求6所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述儲油槽包括依次連線的第一儲油槽、第二儲油槽、第三儲油槽、第四儲油槽、第五儲油槽和第六儲油槽,第三儲油槽、第四儲油槽和第五儲油槽位於第一儲油槽的內側,第六儲油槽位於第五儲油槽的內側,第一儲油槽與所述進油槽連通,第六儲油槽與所述軸承容置腔連通。
9.根據權利要求8所述的電動液壓助力轉向泵總成,其特徵在於:所述第二儲油槽的弧度大於180度,且第二儲油槽的圓心位於所述第一儲油槽的內側。

實施方式

如圖1至圖7所示,《電動液壓助力轉向泵總成》包括電動機12、液壓泵17、油壺13和支座4,支座4具有安裝基體42和與安裝基體42連線的套管41,油壺13和液壓泵17設定安裝基體42上,液壓泵17並位於油壺13的內部,與液壓泵17連線的電動機12設在套管41上,支座4還具有與油壺13連通的儲油結構。該發明是採用電動機驅動液壓泵運轉提供工作壓力油液至轉向系統壓力油路,具有很好的節能效果,能夠提高整車的燃油經濟性,而且也可以設定成根據實時獲取的轉向參數信號確定是否輸出控制信號至電動機,提升了駕駛的安全性和舒適性。該電動液壓助力轉向泵總成將電動機12、液壓泵17和油壺13等部件完全集成一體,產品體積小,占用空間小,安裝方便,環境適應性更好,不需要進行特殊的防塵、防水處理。
具體地說,如圖2所示,該發明的支座4包括用於安裝油壺13的安裝基體42和套管41,套管41為內部中空的圓柱形構件,用於安裝電動機2,套管41朝向安裝基體42的一側伸出,油壺13安裝在安裝基體42的另一側。在該發明安裝到車輛上後,油壺13位於最上方,電動機12和套管41位於安裝基體42的下方。安裝基體42的端面具有軸承容置腔412,該軸承容置腔412中放置有軸承15,該軸承容置腔412與套管41的中心孔連通且同軸,電機軸123插入套管41的中心孔中,並插入軸承容置腔412中與液壓泵17的主軸連線,軸承15套在電機軸123上,液壓泵17在電動機2的作用下運轉,最終使油液從高壓油出口44流出。該支座4還包括儲油結構,該儲油結構包括進油槽1、曲折設定的儲油槽和用於封閉儲油槽的蓋板3,進油槽1和儲油槽設在安裝基體42的端面上,儲油槽的一端與進油槽1連通,另一端與軸承容置腔412連通。該發明安裝後,油壺13位於最上方,儲油結構並位於液壓泵17的下方區域,儲油結構的進油槽1與油壺內腔連通,油液從進油槽1流入,沿著曲折設定的儲油槽流至軸承容置腔412,這種儲油結構一方面可以提高電動液壓助力轉向泵總成的儲油量,另一方面可以使流至軸承容置腔412的油液減速,增加了整個油路的穩定性,降低了油液流動產生的噪音;同時,儲油結構位於油壺內腔下方,能夠可以使軸承容置腔412中始終存有油液,對使軸承容置腔412中的軸承15始終具有很好的潤滑效果。
如圖2和圖3所示,安裝基體42的端面設有圓環形的油壺安裝凸台43,油壺安裝凸台43用於油壺13的定位和安裝,油壺13安裝時套在該油壺安裝凸台43上。儲油結構位於油壺安裝凸台43的內側,蓋板3也放入油壺安裝凸台43的內孔中。如圖5所示,蓋板3為圓形結構,蓋板3固定在安裝基體42的端面上,並與油壺安裝凸台43同軸。如圖4所示,儲油結構的儲油槽包括依次連線的第一儲油槽2、第二儲油槽5、第三儲油槽6、第四儲油槽7、第五儲油槽8和第六儲油槽9,第三儲油槽6、第四儲油槽7和第五儲油槽8位於第一儲油槽2的內側,第六儲油槽9位於第五儲油槽8的內側,軸承容置腔412位於第六儲油槽9的內側。圖中虛線表示儲油結構內部油液流向,第一儲油槽2與進油槽1連通,第六儲油槽9與軸承容置腔412連通,從進油槽1進入的油液依次經第一儲油槽2、第二儲油槽5、第三儲油槽6、第四儲油槽7、第五儲油槽8和第六儲油槽9,流至軸承容置腔412中。 如圖4所示,ab段為第一儲油槽2,第一儲油槽2為圓弧形,弧度大於180度,弧長和半徑也最大,第一儲油槽2與油壺安裝凸台43為同心;bc段為第二儲油槽5,第二儲油槽5的弧度大於180度,且第二儲油槽5的圓心位於第一儲油槽2的內側。cd段為第三儲油槽6,第三儲油槽6為C形,具有兩處折彎;de段為第四儲油槽7,第四儲油槽7為圓弧形,其弧度小於180度,且弧長較小,小於第二儲油槽5的弧長;ef段為第五儲油槽8,第五儲油槽8為圓弧形,其弧度小於180度,且第五儲油槽8與第一儲油槽2為同心;fg段為第六儲油槽9,第五儲油槽8為弧形。
如圖4所示,進油槽1和儲油槽為在安裝基體42的端面上凹入形成的凹槽,從而在安裝基體42上形成有若干凸台和隔板,如位於第二儲油槽5中心的位置處形成有一個第一凸台45,位於第三儲油槽6中心的位置處形成有一個第二凸台46。儲油結構還包括設在第一凸台45上的第一儲油腔10和設在第二凸台46上的第二儲油腔11,在第一凸台45和第二凸台46的側壁上設有讓油液通過的開口,第一儲油腔10和第二儲油腔11通過開口與儲油槽連通,進入儲油槽的油液通過開口流入第一儲液腔和第二儲液腔中。通過設定第一儲油腔10和第二儲油腔11,可以進一步提高儲油量,同時與外油路相連,壓力相同,若第一儲油腔10處的側壁上沒有開口,油液無法流入第一儲油腔10中,第一儲油腔10中形成負壓,與bc段儲油槽之間形成壓力差,造成蓋板本體31上對應第一儲油腔10的位置處發生形變,影響蓋板本體31此處的平面度,進而降低齒輪泵的輸出性能;同理,第二儲油腔11處的側壁上若也沒有開口,油液無法流入第二儲油腔11中,第二儲油腔11中形成負壓,與cd段儲油槽之間形成壓力差,造成蓋板本體31上對應第二儲油腔11的位置處板發生形變,影響蓋板本體31上對應此處的平面度,進而降低齒輪泵的輸出性能。
如圖4所示,第一儲油槽2與第三儲油槽6之間設定第二儲油槽5實現圓弧過渡,由於第二儲油槽5的弧度較大,其內側中心形成的第一凸台45的體積相對較大,其尺寸比內外側相鄰兩儲油槽之間的隔板的厚度大;第三儲油槽6與第二儲油槽5的情況相類似的,第三儲油槽6具有兩處折彎,且彎曲方向與第二儲油槽5的彎曲方向相反,第三儲油槽6內側形成的第二凸台46的體積也較大,並大於第一凸台45的體積。又由於支座4在製作時是採用鋁液澆注的方式製成毛坯,第一凸台45和第二凸台46如果體積較大,在澆注時毛坯此處會形成氣孔,影響毛坯質量,因此需在第一凸台45處設定第一儲油腔10,在第二凸台46處設定第二儲油腔11,第一儲油腔10為圓形腔體,第二儲油腔11為不規則四邊形的腔體,第二儲油腔11的容積並大於第一儲油腔10的容積,第一儲油腔10的設定使第一凸台45上與第二儲油槽5相鄰的側壁壁厚大小一致,第二儲油腔11的設定使第二凸台45上與第三儲油槽6相鄰的側壁壁厚大小一致,即如圖3所示,第一凸台45上形成有一段弧度大於180度的圓弧側壁,第二凸台46上形成有C形的側壁,且這兩處側壁壁厚與內外側相鄰兩儲油槽之間的隔板的壁厚一致,避免支座毛坯澆築過程中氣孔的形成,提高毛坯質量。
如圖3和圖5所示,蓋板3具有用於封閉儲油槽的蓋板本體31,蓋板本體31的邊緣對應進油槽1的位置處設有缺口33,該缺口33使進油槽1與油壺13的內腔連通,這樣油液就能夠進入。蓋板3是固定安裝在安裝基體42上,在蓋板本體31的側面設有兩個凸出的定位銷32和讓螺栓穿過的通孔,蓋板本體31的中心處設有一個讓液壓泵17的主軸穿過的通孔,該通孔位置與軸承容置腔412對齊。如圖4所示,安裝基體42上的凸台還包括第三凸台47、第四凸台48和第五凸台49,第三凸台47位於第五儲油槽8與第六儲油槽9之間,第四凸台48位於進油槽1與第二儲油槽5之間,第五凸台49位於第一儲油槽2與第四儲油槽7之間。第四凸台48和第五凸台49為相對設定,分布在軸承容置腔412的兩側,在第四凸台48和第五凸台49上分別設有一個安裝孔411,該安裝孔411為螺紋孔,兩個安裝孔411與蓋板本體31上的通孔位置對齊。第一凸台45和第三凸台47為相對設定,分布在軸承容置腔412的兩側,在第一凸台45和第三凸台47上分別設有一個定位孔410,與蓋板本體31上的定位銷32相配合,定位銷32插入定位孔410中,可以實現蓋板3在安裝基體42上的定位,蓋板3最後由螺栓固定。蓋板本體31側面與安裝基體42的端面貼合,也即與油壺安裝凸台43、第一凸台45、第二凸台46、第三凸台47、第四凸台48和第五凸台的端面貼合,將儲油槽和儲油腔封閉。
如圖6所示,安裝基體42內部的軸承容置腔412為圓形腔體,軸承容置腔412並與套管41的中心孔同軸,軸承容置腔412具有一定的深度,內部放置一軸承15。為了避免進入儲油槽的油液泄漏,在套管41的中心孔中靠近軸承容置腔412的位置處設有油封14,油封14位於軸承15一側,將軸承容置腔412的一端開口密封,使油液存儲在軸承容置腔412中,保持對軸承15的潤滑,提高使用壽命。
如圖4和圖7所示,安裝基體42的第四凸台48上設有一個進油孔415,該進油孔415與安裝基體42內部的油道連通,液壓泵17運轉,油壺13內部的油液經液壓泵17流出進入進油孔415,然後流經安裝基體42內部油道,最終從高壓油出口44流出,油液流動如圖7中虛線所示。如圖5所示,由於蓋板3封閉了儲油槽和儲油腔,相應在蓋板本體31上設有一個與進油孔415位置對齊的過液孔34,如圖7所述,該過液孔34為圓形通孔,其直徑大於進油孔415的直徑,該過液孔34並與液壓泵17下端的出油口連通,過液孔34中設有一個O型的密封墊16,密封墊16墊在安裝基體42的端面上,液壓泵17的出油口插入過液孔34,密封墊16實現液壓泵17的出油口與蓋板本體31之間的密封,從而液壓泵17出油口流出的油液經過液孔34流入安裝基體42上的進油孔415,然後流經安裝基體42內部油道,最終從高壓油出口44流出。 如圖7所示,該發明的油壺13與安裝基體42固定連線,且兩者之間密封,液壓泵17布置到油壺13中,不僅減小了總成的安裝空間,而且浸沒在油液中的液壓泵17在相對密閉的環境中得到了更換的保護,增加了使用壽命。作為優選的,液壓泵17為齒輪泵,齒輪泵的結構如同本領域技術人員所公知的那樣,在此不再贅述。如圖7所示,液壓泵17和蓋板3是共同通過兩根螺栓固定在安裝基體42上,蓋板3夾在液壓泵17與安裝基體42之間。
如圖1所示,該發明安裝在車輛的液壓助力轉向系統中,高壓油出口與液壓助力轉向系統的油管連線,油壺13上設定的回油管接頭131與液壓助力轉向系統的回油管連線,實現油液的循環利用。回油管接頭131為在油壺13側壁上設定且向外伸出,該發明上只有高壓油口和低壓回油口兩個安裝點,從而方便與液壓助力轉向系統的油管安裝連線,不易出錯。如圖6所示,電動機12包括套設在套管41上的電機定子121、套在電機定子121上的電機轉子122和插入套管41內的電機軸123,電機軸123並與電機轉子122固定連線。如圖2所示,在套管41上遠離安裝基體42的一端設有一卡槽413,該卡槽413為在套管41的外表面上沿整個周向延伸的環槽。卡槽413用於安裝彈性擋圈,彈性擋圈用於電動機定子121的軸向定位。作為優選的,如圖9和圖10所示,該彈性擋圈18包括位於電機定子121一側且具有彈性的外擋圈182和與外擋圈182連線且嵌入套管41外表面所設卡槽413中的內凸塊181,電機定子121套設在套管41上,電機定子121的一端與驅動支架19連線,另一端由彈性擋圈18限位。內凸塊181卡入套管41的卡槽413中使彈性擋圈18固定,避免脫落,從而可以提高軸向定位的可靠性,而且電機定子121在軸向移動時,彈性擋圈18會發生彈性形變,從而可以對電機定子121起到緩衝作用,有效地保護零部件。
如圖10所示,外擋圈182為圓錐形的薄片,外擋圈182的中心具有讓套管41穿過的通孔,內凸塊181在外擋圈182的內緣沿周向均勻分布。內凸塊181與外擋圈182固定連線,形成一體結構,且內凸塊181為沿軸向朝向外擋圈182的一側伸出。內凸塊181並為圓弧形的薄片,沿外擋圈182的周向上具有一定的長度,內凸塊181與外擋圈182之間的夾角大於90度。作為優選的,內凸塊181的厚度與卡槽413的深度大小相同,內凸塊181的圓弧形內表面的直徑與卡槽413處的內直徑相等,內凸塊181能夠完全嵌入卡槽413中,與套管41保持接觸,提高固定的可靠性。如圖10所示,在該實施例中,彈性擋圈18的內凸塊181共設有四個,四個內凸塊181為均勻分布。如圖8和圖9所示,在套管41的外表面上設有沿軸向延伸且讓定位鍵嵌入的定位槽414,定位鍵夾在套管41與電機定子121之間。電機定子121是套設在套管41上,定位鍵嵌入定位槽414和電機定子內表面所設的鍵槽中,實現電機定子121在套管41上的周向定位。 如圖8和圖9所示,在該實施例中,定位槽414為從套管41的端面開始延伸至靠近套管41的中部位置處,定位槽414設有一個。
該電動液壓助力轉向泵的驅動支架19用於實現電動機12與控制器20的連線,具體的,如圖11至圖13所示,該驅動支架19包括銅導體和包裹在銅導體上的外絕緣套195,銅導體具有用於與電動機12的電機定子121連線的第一銅片191和用於與控制器20連線的第二銅片192,第一銅片191和第二銅片192伸出於外絕緣套195,電機定子121和控制器20與銅導體進行電連線,從而實現了電動機12和控制器20的電連線,驅動支架19以導電性能良好的銅導體和外絕緣套構成,具有不易老化、不易短路的優點,確保電動機與控制器連線的可靠性和安全性。作為優選的,外絕緣套195的材質為尼龍,絕緣性能良好;銅導體的材質為紫銅,導電性能良好。
如圖11、圖19和圖20所示,銅導體具有內骨架194,外絕緣套195為通過注塑工藝包裹在內骨架194上,起到絕緣效果。第一銅片191和第二銅片192與內骨架194連線,且朝向內骨架194的同一側伸出,處於外絕緣套195的外側,便於與電機定子121和控制器20進行連線。如圖11所示,第一銅片191與內骨架194為垂直連線,電機定子121具有與第一銅片191為點焊連線的定子銅片124。在該實施例中,第一銅片191共設有8個,定子銅片124也設有8個。由於電機定子121是套設在支座4的套管41上,在外絕緣套195上設有一個讓套管41穿過的第一通孔196,8個第一銅片191在第一通孔196周圍沿周向均勻分布,電機定子121上的定子銅片124也為均勻分布,各個第一銅片191分別與一個定子銅片124連線。如圖11和圖17所示,電機定子121與驅動支架19固定連線形成一個總成,為了便於電機定子121的裝配,在外絕緣套195上設有一個朝向外絕緣套195一側伸出的定位銷22,該定位銷22位於第一通孔196外側,定位銷22的軸線與第一通孔196的軸線相平行,且定位銷22與第一銅片191朝向外絕緣套195的不同側伸出。電機定子121上設有與定位銷22相配合的孔,在裝配時,以電機定子121上的孔對準定位銷22,並讓定位銷22插入孔中,然後對齊第一銅片191和定子銅片124,使用電焊機點焊固定,方便裝配。如圖11至圖13所示,第二銅片192與內骨架194為垂直連線,第二銅片192是用於與控制器20的電路板焊接連線。與控制器20的結構相適應的,在該實施例中,第二銅片192共設有4處,分別為圖12中的A、B、C、D處,第一銅片191所在位置位於驅動支架19的一端,第二銅片192所在位置位於驅動支架19上與第一銅片191相對的另一端,A、D兩處的第二銅片192位於該端部相對的兩側,C處和B處的第二銅片192位於A、D兩處的第二銅片192之間,且C處第二銅片192位於B處的第二銅片192與第一通孔196之間;如圖所示,A處並排設定有3個第二銅片192,B處並排設定有2個第二銅片192,C處設定有1個第二銅片192,D處並排設定有4個第二銅片192。
如圖17所示,控制器選用FREESCALE公司基於PowerArchitecture架構的MPC5602P及嵌入在訪晶片的控制程式,其採用了常規通用電路。電動液壓助力轉向泵控制系統的硬體主要包括主控晶片、點火信號電路、電源管理、霍爾採集處理電路、CAN通信單元、功率管驅動電路、電流採集反饋電路、掉電保護電路和JTAG下載模組。外接電路主要包括:感測器信號處理電路;供電電路;汽車車速接口電路和其它外部電路的接口。控制器的具體功能為:接收轉向參數信號,包括車速信號和方向盤角速度感測器信號,當點火信號啟動時,控制器輸出控制信號至電動機;使得電機工作在設定最低定轉速。電動液壓助力轉向泵所有的工作狀態都是由控制器根據車輛的行駛速度、轉向角度等信號,並結合電動機的實時轉速反饋信號,輸出信號給功率管,調節電機定子電流,計算出最理想的狀態,迅速控制電動機達到目標轉速。
如圖11和圖13所示,銅導體還具有用於與接外掛程式21的插針焊接連線的第三銅片193。第三銅片193與內骨架194為垂直連線,且第三銅片193與第二銅片192朝向外絕緣套195的不同側伸出。與接外掛程式21的結構相適應的,在該實施例中,第三銅片193共設有4處,分別為圖3中的E、F處和位於E、F處之間的兩個位置處,第三銅片193並與第二銅片192共同位於驅動支架19的同一端,E、F處的第三銅片193和A、D兩處的第二銅片192位於驅動支架19的端部同一位置處,E、F處分別設有3個第三銅片193;另外兩個位置處分別設有1個第三銅片193,且這2個第三銅片193為並排設定,並位於B處第二銅片192與F處第三銅片193之間。接外掛程式21具有一個底座218以及設在底座218上的第一插槽215、第二插槽和第三插槽,第一插槽215和第三插槽217為相對設定,第二插槽216位於第一插槽215與第三插槽217之間。第一插槽215中設有3個插針211,第二插槽216中設有1個插針212和1個插針213,第三插槽217中設有3個插針84。插針211的一端伸出於第一插槽215外,並與E處的3個第三銅片193點焊連線,插針211的另一端裸露在第一插槽215中,第一插槽215用於連線轉向盤角速度信號;插針84的一端伸出於第三插槽217外,並與F處的3個第三銅片193點焊連線,插針84的另一端裸露在第三插槽217中,第三插槽217用於連線車輛車速信號和點火信號;插針212和插針213的一端伸出於第二插槽216外,並與E、F處之間的2個第三銅片193點焊連線,插針212和插針213的另一端裸露在第二插槽216中,第二插槽216用於連線電源,電源為電動機提供電力。
該驅動支架實現了上述接外掛程式與控制器和電動機的連線,將相關的轉向參數信號,包括方向盤角速度信號和車速信號等信號傳遞至控制器,確保控制器對電機定子的控制。如圖1和圖2所示,安裝基體42上與設定儲油結構的端面相對的另一端面上設有用於容納驅動支架19的支架容置腔416,驅動支架19並通過螺釘與安裝基體42固定連線,套管42從驅動支架19上的第一通孔196196中穿過,控制器位於支架容置腔416的底壁和驅動支架之間,支架容置腔416的底壁並設有讓接外掛程式21的三個插槽穿過的通孔,接外掛程式21的三個插槽從安裝基體42的另一端伸出,用於與其它部件連線。電機定子的結構如圖21所示,電機定子具有8個焊片,形成8個定子銅片124,其中焊片a和焊片f通過漆包線連通,焊片b和焊片e通過漆包線連通,焊片c和焊片h通過漆包線連通,焊片d和焊片g通過漆包線連通,形成4組並聯電路。
銅導體的內骨架的結構如圖20所示,內骨架194分成九片獨立的銅片,各銅片均為導體,1號導體和6號導體分別位於內骨架194的一端,2號導體和9號導體位於1號導體與6號導體之間,9號導體並位於2號導體與1號導體之間,3號導體和7號導體位於2號導體同一側,且3號導體的一部分位於2號導體與6號導體之間,5號導體和8號導體位於2號導體的另一側,且5號導體位於8號導體與6號導體之間,5號導體並位於2號導體與6號導體之間,4號導體並位於2號導體與7號導體之間,4號導體與5號導體為對稱設定。驅動支架並設有電感、電容、電阻和MOS管,1號導體用於連線外部電源,1號導體並通過電感與2號導體電連線,即電感一端與1號導體連線,另一端與2號導體連線;9號導體通過電容與2號導體連線,即電容一端與9號導體連線,另一端與2號導體連線,9號導體並接地;7號導體分別通過1號MOS管和2號MOS管與3號導體和4號導體連線,即1號MOS管一端與7號導體連線,另一端與3號導體連線,2號MOS管一端與7號導體連線,另一端與4號導體連線;8號導體分別通過3號MOS管和4號MOS管與5號導體和6號導體連線,即2號MOS管一端與8號導體連線,另一端與5號導體連線,4號MOS管一端與8號導體連線,另一端與6號導體連線;7號導體通過1號康銅片電阻R1與9號導體連線,即1號康銅片電阻R1一端與9號導體連線,另一端與7號導體連線;8號導體通過2號康銅片電阻R2與9號導體連線,即2號康銅片電阻R2一端與9號導體連線,另一端與8號導體連線。2號導體上具有一體成型的II引腳、IV引腳、VI引腳、VIII引腳,3號導體上具有一體折彎成型的V引腳,4號導體上具有一體成型的I引腳,5號導體上具有一體成型的III引腳,6號導體上具有一體成型的VII引腳,I引腳、II引腳、III引腳、V引腳、VI引腳、VII引腳、VIII引腳、IV引腳分別作為一個與定子銅片61連線的銅片,從而形成8個第一銅片1。
內骨架194的各個銅片由外絕緣套195包裹,內骨架194的各個銅片並通過電感、電容、電阻或MOS管實現電連線,內骨架194並與第二銅片192和第三銅片193連線,形成銅導體。第二銅片192和第三銅片193通過控制器20的電路板上的輔助電路與內骨架4連線。 上述結構的銅導體,與電源連線形成迴路,在通電後,電流流向如圖22所示,電流從電源正極出發,經過電感流向2號導體,進而流向與2號導體連線的II引腳、IV引腳、VI引腳、VIII引腳;2號導體的II引腳與電機定子121的焊片b焊接連通,電機定子121的焊片b和焊片e通過漆包線線圈連通,而電機定子121的焊片e和6號導體的VII引腳焊接連通,進而2號導體的II引腳通過電機電子焊片b和焊片e組成的一組線圈與6號導體的VII引腳連通,6號導體通過4號MOS管與8號導體連通;2號導體的IV引腳與電機定子121的焊片d焊接連通,電機定子121的焊片d和焊片g通過漆包線線圈連通,而電機定子121的焊片g和3號導體的V引腳焊接連通,進而2號導體的IV引腳通過電機定子121的焊片d和焊片g組成的一組線圈與3號導體的V引腳連通,3號導體通過1號MOS管與7號導體連通;2號導體的VI引腳與電機定子121的焊片f焊接連通,電機定子121的焊片f和焊片a通過漆包線線圈連通,而電機定子121的焊片a和5號導體的III引腳焊接連通,進而2號導體的VI引腳通過電機電子焊片f和焊片a組成的一組線圈與5號導體的III引腳連通,5號導體通過3號MOS管與8號導體連通;2號導體的VIII引腳與電機定子121的焊片h焊接連通,電機定子121的焊片h和焊片c通過漆包線線圈連通,而電機定子121的焊片c和4號導體的I引腳焊接連通,進而2號導體的VIII引腳通過電機電子焊片h和焊片c組成的一組線圈與4號導體的I引腳連通,4號導體通過2號MOS管與7號導體連通。1號MOS管和2號MOS通過1號康銅片電阻R1與9號導體,即電源負極連通,3號MOS管和4號MOS通過2號康銅片電阻R2與9號導體,即電源負極連通,形成兩組並聯主電路。

榮譽表彰

2020年7月17日,《電動液壓助力轉向泵總成》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

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