双动力液压转向助力系统在混合动力客车上的布置方案

史先松

（安徽安凯汽车股份有限公司，合肥230051）

双动力液压转向助力系统在混合动力客车上的布置方案

史先松

（安徽安凯汽车股份有限公司，合肥230051）

介绍双动力液压转向助力系统的组成、工作原理、在混合动力客车上的布置方案及各自特点。

混合动力客车；双动力液压转向助力系统；布置方案

随着石油资源供给日趋紧张和人们对环保要求的提高，开发混合动力客车已经成为现今客车产品的一个方向。混合动力客车多是采用燃气发动机和电动机作为动力源。在混合动力客车动力系统的各种驱动模式中，存在电机直驱、发动机直驱及发动机、电机同时驱动等工况。双动力液压转向助力系统旨在为混合动力客车的转向助力系统设计提供一种技术方案［1］。

1　系统的组成及工作原理

1）系统组成。双动力液压转向助力系统主要包括转向助力油缸、储油罐、液压泵1、液压泵2、单向阀1、单向阀2等，部件连接方式如图1所示。

箭头方向为液压油的流向。液压传动油可分别通过两条油路实现单向循环流动：油路1是液压油从储油罐流出，流经液压泵1及单向阀1进入转向助力油缸，最后回流至储油罐；油路2是液压油从储油罐流出，流经液压泵2及单向阀2进入转向助力油缸，最后回流至储油罐。

2）系统工作原理。图1中，液压泵1采用高压电机驱动，液压泵2采用发动机驱动［2-3］。当整车由电机直驱、发动机停机时，高压电机驱动液压泵1工作，油路1连通，液压油从储油罐流出，经液压泵1升至高压，高压油经单向阀1进入转向助力油缸，实现转向助力，高压油流经转向助力油缸后回流至储油罐。由于单向阀2只能实现由液压泵2至转向助力油缸的单向联通作用，因此，油路1连通时不会出现液压油经油路2反向回油导致泄压的现象。当电机停止驱动、停机或处在发电模式、发动机驱动时，液压泵2工作，油路2连通，液压油从储油罐流出，经液压泵2升至高压，高压油经单向阀2进入转向助力油缸，实现转向助力，高压油流经转向助力油缸后回流至储油罐。由于单向阀1也只能实现由液压泵1至转向助力油缸的单向联通作用，因此，油路2连通时同样不会出现液压油经油路1反向回油导致泄压的现象［4-8］。

2　系统在混合动力客车上的布置方案

双动力液压转向助力系统针对不同的混合动力客车一般有多种布置方案。较典型的布置方案有以下四种。

2.1发动机前置客车

对于发动机前置客车，双动力液压转向助力系统有两种布置方案。

1）方案一。如图2所示，储油罐布置在发动机舱上部，液压泵1及其高压驱动电机布置在整车前端（前轮前），与整体式转向器前后并排布置在驾驶员座椅下方。该布置方案的特点：由发动机驱动的转向泵2、由高压电机驱动的转向泵1及整体式转向器三者之间布置位置较近，管路较短，油泵进油效果较好，系统管路压力损失小［9-10］，管路制造成本较低，同时整车空间利用率高。但整个系统因管路较短，多以软管连接，与发动机舱较近，系统温度略高；因液压泵1及其高压驱动电机布置在驾驶员座椅下方，电机啸叫声及发动机噪声会使驾驶区噪声环境略差，影响整车驾驶舒适性。

2）方案二。如图3所示，储油罐布置在发动机舱上部，整体式转向器布置在车前部，液压泵2在车前部发动机舱，液压泵1及其高压驱动电机布置在后轮后最后一排乘客座椅下方。该布置方案的特点：高低压管路从驾驶员座椅下方贯穿至车尾后排乘客座椅下方，管路较长。若采用金属管，管路散热性会相对较好，同时由于液压泵1及其高压驱动电机布置在车尾，驾驶员驾驶区的噪声水平会有所改善，但车尾高压舱需做一定的隔音处理，否则，高压电机的啸叫声及液压泵1的噪声会影响车尾乘客区的乘坐舒适性。目前客车多采用叶片式液压泵，吸油效果较差，管路较长对液压泵的进油效果略有影响。管路长度增加，管路制造成本提高。

2.2发动机后置客车

对于发动机后置客车，双动力液压转向助力系统有两种布置方案。

1）方案一。如图4所示，高压转向电机及由其驱动的液压泵1布置在整车前部，驾驶员座椅下方，与整体式转向器前后并排布置，储油罐布置在整车尾部发动机舱上方，由发动机驱动的转向泵布置在车尾发动机舱。此种布置的特点：高压转向电机及由其驱动的液压泵1布置在整车前部及一根高压管和两根低压管贯穿整车前后，管路系统散热性能较好。电机远离发动机，工作环境温度为常温，温度对高压驱动电机的性能及使用寿命影响较小。同时，液压泵1及其高压驱动电机布置在车前部，可为发动机舱留出较大的检修空间。但此种布置形式对液压泵1的进油效果略有影响，同时三根贯穿整车前后的管路，增加了制造成本。同时液压泵1及其高压驱动电机布置在驾驶员座椅下发，电机运行时的啸叫声及液压泵1的噪声亦会影响驾驶员驾驶区的噪声水平，影响整车的驾驶舒适性。

2）方案二。如图5所示，液压泵1及其高压驱动电机布置在车尾发动机舱内，与发动机左右并排布置，储油罐布置在发动机舱上方，方向机布置在前轮转向轮前。此种布置的特点：转向泵1与转向泵2较近，管路并联后将高低压管路接至方向机，贯穿整车前后的管路数量只有一根高压管及一根低压管，从方向机至发动机舱前部的管路与常规动力车相同。同时液压泵1及液压泵2同在发动机舱内左右并排布置在储油罐下方，转向泵进油效果较好［9］，同时可与传统车一样，只对发动机舱一个舱室进行隔音处理，减少整车的加工工序及降低整车制造成本，同时高压驱动电机后置，驾驶员驾驶区乘坐舒适性得到显著改善。但采用该方案，发动机舱管路较多，同时液压泵1及其驱动电机占用一部分发动机舱空间，导致舱内空间狭小，各部件检修受到一定影响。高压驱动电机工作环境温度较高，对电机的效能及使用寿命略有影响。

3　结束语

本文介绍了混合动力客车双动力液压转向助力系统常见的四种布置方案及特点，期望抛砖引玉，为混合动力客车液压转向助力系统的设计起到一定的引导作用。同时，由于国家对新能源汽车的不断推广，混合动力客车正成为客车市场的另一快速增长点。混合动力客车以其绿色、环保、低能耗等特点，将会得到越来越广泛的应用。

［1］全国汽车标准化技术委员会.汽车转向系基本要求：GB 17675 -1999［S］.北京:中国标准出版社，1999.

［2］陈家瑞.汽车构造：上册［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［3］刘惟信.汽车设计［M］.北京：清华大学出版社，2001.

［4］许贤良，王传礼.液压传动［M］.北京：国防工业出版社，2007.

［5］余志生.汽车理论［M］.5版.北京：机械工业出版社，2010.

［6］张尚奇.大中型客车液压助力转向系统设计匹配的探讨［J］.中国新技术新产品，2015（5）：62.

［7］陈静，高飞，王春宏，等.重型商用车双回路液压应急助力转向系统关键技术浅析［J］.汽车实用技术，2014（2）：5-8.

［8］公安部道路交通管理标准化技术委员会.机动车运行安全技术条件：GB 7258-2012［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［9］王积伟，章宏甲.液压传动［M］.2版.北京：机械工业出版社，2007.

［10］王守城.液压元件及选用［M］.北京：化学工业出版社，2007.

修改稿日期：2015-12-09

Arrangement Plan of Double Power Hydraulic Steering System on Hybrid Bus

Shi Xiansong
（Anhui Ankai Automobile Co.，Ltd，Hefei230051，China）

The author introduces the constitution，operational principle，the arrangement plan of the double power hydraulic steering system and the characteristics of each plan.

hybrid bus；double power hydraulic steering system；arrangement plan

463.44+2

B

1006-3331（2016）03-0039-03

史先松（1989-），男，助理工程师；主要从事车辆转向系及行驶系研发工作。