EZ控制液压系统在车辆风扇传动上的优化应用.pdf

设 计研 究 汽 实 刖 技 术 AUTOMOBII E APPLI ED TECHN0LOGY 2 0 1 5 年 第9 期 201 5 N0．9 1 0 ． 1 6 6 3 8 ／ j ． c n k i ． 1 6 7 1 7 9 8 8 ． 2 0 1 5 ． 0 9 ． 0 2 0 E Z控制液压 系统在车辆风扇传动上的优化应用 徐诗辉 ，田小燕，买靖 东，夏焕文 中国北方车辆研究所，北京 1 0 0 0 7 2 摘 要 文章较详细地阐述了如何通过增加辅助控制回路，使 E Z阀电气两点控制形式的闭式泵，在车辆风扇调速 系统中达到较为完美的应用，使其两点控制转变为理想的无级控制。 关键词 E Z阀 ；温控 阀 ；无级控 制 中图分类号U 4 6 3 ． 8 文献标识码 A文章编号1 6 7 1 7 9 8 8 2 0 1 5 O 9 5 7 0 3 Op t i mi z i ng Appl i c a t i o n o f t he EZ Co n t r o l Hy dr a uli c S y s t e m f o r t he Ve h i c l e Co o li ng Fa n Tr a ns mi s s i o n Xu S hi h u i ， Ti a n Xi a o y a n ， M a i J i ng d o n g ， Xi a Hua n we n C h i n a n o a h v e h i c l e r e s e a r c h i n s t i t u t e ， B e ij i n g 1 0 0 0 7 2 Ab s t r a c t An o p t i mi z i n g EZ c o n t r o l h y d r a u l i c s y s t e m f o r t h e v e h i c l e c o o l i n g f a n t r a n s mi s s i o n wa s a c h i e v e d b y a p p e n d i n g a l l a s s i s t a n t c o n t r o l c i r c u i t ． I t c h a n g e d a t wo s t e p s c o n t r o l i n t o a s t e p l e s s c o n t r o l ， wh i c h ma d e c o o l i n g f a n tra n s mi s s i o n ma t c h t h e v e h i c l e b e e r ． Ke y wo r d s EZ v a l v e ； t h e r mo s t a t i c v a l v e ； s t e p l e s s c o n t r o l C L C NO． U4 6 3 ． 8 D o c u me n t Co d e A Ar t i c l e I D 1 6 7 1 - 7 9 8 8 2 0 1 5 0 9 - 5 7 - 0 3 引言 液压传动以其工作状态平稳、与电气控制配合简单和总 体方案布置灵活等诸多的优点，从而成为 目前特种车辆辅助 系统中冷却风扇传动形式的首选方案。然而除非采用电液比 例控制方式的闭式泵，否则其他的控制方式，直接使用都将 无法实现风扇液压传动无级化调速。但电液比例控制方式， 必须需要整车 C A N总线给其提供温度信号， 否则也无法实现。 通过对泵回路图的认真分析、理论计算及试验研究，得出了 给泵再增加一个简单的辅助控制回路，就可以使其较完美的 达 到风 扇调速无级化的 目的 。 E Z阀电气两点控制形式介绍 1 ． 1 E Z阀控 制的概述 E z阀是泵 的一种变量控制装置 ，为 电气两点控制 ，通过 作者简介 徐诗辉 ，就职于中国北方车辆研究所，主要从事风扇传 动 液压传动 技术方面的科研工作。 两个开关电磁铁实现。 开 关电 磁 铁 图 1 泵开关电磁铁位置示意 此种控制方式， 通过使开关电磁铁 a或 b 如图 1 所示 通电或断 电，可 由 E Z控制装置为油泵 的行程缸供油 。这样 ， 斜盘亦即排量可在 V g 0与 Y a x之间调节。每个电磁铁对 应一个液 流方 向。 1 。 2 E Z阀控 制原理 图 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 l 5 年第 9 期 徐诗辉 等E Z控制液压系统在车辆风扇传动上的优化应用 5 8 泵变量控制装置为 E Z阀时，标准型回路如图 2所示。 通过操作开关电磁铁 a和 b ，就能使泵的变量活塞得 到相应的控制压力，以达到改变斜盘的开度，从而实现泵的 变量控制。电磁铁动作后，相应的液流方向及压力油口如表 1 所示 。 表 1 旋转一 控制一 液流方向的关系 动作电 序号 旋转方 向 控制压力 液流方向 工作压力 磁铁 l X 2 B向 A MA 顺 时针 2 b X1 A向 B M B 3 a X 2 A向 B M B 逆时针 4 b X 1 B向 A MA 由上表可知，电磁铁不同动作，泵的控制是多样化的。 为了说明问题方便，本文仅针对上表第 2种状态来介绍。 1 ． 3应用 中存在 的问题 车辆风扇传动采用的液压传动 泵一 马达传动 方式，除 因其布置灵活外， 还因其可实现无级调速。 而大多数泵一 马达 传动要实现调速的功能， 基本上都采用变量泵 定量马达的搭 配方式，通过调节变量泵的排量去实现。然而仅如图2所示 的采用 E z阀电气两点控制， 泵斜盘的摆角只能实现在最小值 与最大值之间变换，而不能达到真正意义上的无级调速。 2 、应用优化方案的设计实施 2 ． 1 温控 阀的工作原理 目前市面上可购得的热敏式溢流阀 俗称温控阀 ， 均为 常开式的，即随着感受到的温度的逐渐升高，温控阀的溢流 量是逐渐减少，直到温控阀被关死溢流量为零。可以看出， 该阀是为开式变量泵设计，无法单独直接应用于闭式泵的控 制回路。 2 ． 2优化 方案的设 计实施 通过对 E Z阀控制原理及应用中存在的问题分析， 只能采 用如图 3所示的回路，即泵的变量活塞控制带 定位压力油 口。在 x 口增加如图 4所示的辅助控制回路，即可真正实现 完美 的风 扇无 级调速的设计期望 。 图 3 泵带定位压力油 口的回路 图 分析图 2 、图3回路，可得知动作电磁铁b ，辅助泵出口 的液压油通过E Z阀的左位进入泵斜盘控制行程缸左侧油缸， 其压力由辅助泵出口的溢流阀设定。分析图4泵辅助控制回 路，可以发现，将温控阀应用于辅助控制回路，因其为常开 阀，主泵出口油液可通过其进入泵斜盘控制行程缸的右侧， 其初始压力 由溢流 阀设定 到与泵斜盘控制行程缸左侧相 同。 因温控阀安装在发动机的出水管上，随着水温的升高，温控 阀逐渐关闭直到完全关死，在此过程中，泵斜盘控制行程缸 的右侧压力由最大逐渐变为零，此时，泵的斜盘摆角在最大 位置，泵输出流量最大。 图 4 泵控制辅助 回路 3 、应用实例 如图 5所示，其为某型号车采用这种优化方案完整的风 扇传动原理图。控制逻辑为a 升温过程，温控阀感受发动 机出水温度 T O T 1 ℃，风扇泵斜盘摆角为零，冷却风扇不工 作；T O ≥T 1 ℃，风扇泵斜盘摆角由零逐渐增大，冷却风扇运 转；T O T 2 “C，风扇泵斜盘摆角在最大位置，冷却风扇转速 达到设计值。b 降温过程，温控阀感受温度 T O T 2 ℃，风 扇泵斜盘摆角至最大，冷却风扇转速为设计值；T 0 ≤T 2 ℃， 风扇泵斜盘摆角减小，冷却风扇转速下降T O T 1 ℃，风扇 泵斜盘摆角为零，冷却风扇停转。 注T 1 ，T 1 ，T 2 ，T 2 为给定的温度控制点，该控制点与车辆的热平衡有关。 图5 某型号车风扇传动原理图 4 、结论 通过原理分析、理论计算、试验研究等多方面的分析研 究，确认此种优化方案，已经能完美实现当初的设计要求。 经过多个型号几轮样车的实车试验考核，其功能性、可靠性 及实用性，都得到了很高评价。甚至数个量产的车型，车辆 风扇传动装置，都采用了该方案。为以后风扇传动方式的选 型，又多了一种可靠的选择。 下转第 1 2 5页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m