EZ控制液壓系統(tǒng)在車輛風(fēng)扇傳動(dòng)上的優(yōu)化應(yīng)用

徐詩輝，田小燕，買靖東，夏煥文

（中國北方車輛研究所，北京 100072）

EZ控制液壓系統(tǒng)在車輛風(fēng)扇傳動(dòng)上的優(yōu)化應(yīng)用

徐詩輝，田小燕，買靖東，夏煥文

（中國北方車輛研究所，北京 100072）

文章較詳細(xì)地闡述了如何通過增加輔助控制回路，使EZ閥電氣兩點(diǎn)控制形式的閉式泵，在車輛風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)中達(dá)到較為完美的應(yīng)用，使其兩點(diǎn)控制轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐氲臒o級控制。

EZ閥；溫控閥；無級控制

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.020

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID:1671-7988(2015)09-57-03

引言

液壓傳動(dòng)以其工作狀態(tài)平穩(wěn)、與電氣控制配合簡單和總體方案布置靈活等諸多的優(yōu)點(diǎn)，從而成為目前特種車輛輔助系統(tǒng)中冷卻風(fēng)扇傳動(dòng)形式的首選方案。然而除非采用電液比例控制方式的閉式泵，否則其他的控制方式，直接使用都將無法實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇液壓傳動(dòng)無級化調(diào)速。但電液比例控制方式，必須需要整車CAN總線給其提供溫度信號，否則也無法實(shí)現(xiàn)。通過對泵回路圖的認(rèn)真分析、理論計(jì)算及試驗(yàn)研究，得出了給泵再增加一個(gè)簡單的輔助控制回路，就可以使其較完美的達(dá)到風(fēng)扇調(diào)速無級化的目的。

1、EZ閥電氣兩點(diǎn)控制形式介紹

1.1EZ閥控制的概述

EZ閥是泵的一種變量控制裝置，為電氣兩點(diǎn)控制，通過兩個(gè)開關(guān)電磁鐵實(shí)現(xiàn)。

此種控制方式，通過使開關(guān)電磁鐵a或b（如圖1所示）通電或斷電，可由EZ控制裝置為油泵的行程缸供油。這樣，斜盤亦即排量可在Vg=0與Vgmax 之間調(diào)節(jié)。每個(gè)電磁鐵對應(yīng)一個(gè)液流方向。

1.2EZ閥控制原理

泵變量控制裝置為EZ閥時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)型回路如圖2所示。

通過操作開關(guān)電磁鐵（a和b），就能使泵的變量活塞得到相應(yīng)的控制壓力，以達(dá)到改變斜盤的開度，從而實(shí)現(xiàn)泵的變量控制。電磁鐵動(dòng)作后，相應(yīng)的液流方向及壓力油口如表1所示。

表1 旋轉(zhuǎn)-控制-液流方向的關(guān)系

由上表可知，電磁鐵不同動(dòng)作，泵的控制是多樣化的。為了說明問題方便，本文僅針對上表第2種狀態(tài)來介紹。

1.3應(yīng)用中存在的問題

車輛風(fēng)扇傳動(dòng)采用的液壓傳動(dòng)（泵-馬達(dá)傳動(dòng)）方式，除因其布置靈活外，還因其可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。而大多數(shù)泵-馬達(dá)傳動(dòng)要實(shí)現(xiàn)調(diào)速的功能，基本上都采用變量泵+定量馬達(dá)的搭配方式，通過調(diào)節(jié)變量泵的排量去實(shí)現(xiàn)。然而僅如圖2所示的采用EZ閥電氣兩點(diǎn)控制，泵斜盤的擺角只能實(shí)現(xiàn)在最小值與最大值之間變換，而不能達(dá)到真正意義上的無級調(diào)速。

2、應(yīng)用優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)實(shí)施

2.1溫控閥的工作原理

目前市面上可購得的熱敏式溢流閥（俗稱溫控閥），均為常開式的，即隨著感受到的溫度的逐漸升高，溫控閥的溢流量是逐漸減少，直到溫控閥被關(guān)死溢流量為零。可以看出，該閥是為開式變量泵設(shè)計(jì)，無法單獨(dú)直接應(yīng)用于閉式泵的控制回路。

2.2優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)實(shí)施

通過對EZ閥控制原理及應(yīng)用中存在的問題分析，只能采用如圖3所示的回路，即泵的變量活塞控制帶X4定位壓力油口。在X4口增加如圖4所示的輔助控制回路，即可真正實(shí)現(xiàn)完美的風(fēng)扇無級調(diào)速的設(shè)計(jì)期望。

分析圖2、圖3回路，可得知?jiǎng)幼麟姶盆Fb，輔助泵出口的液壓油通過EZ閥的左位進(jìn)入泵斜盤控制行程缸左側(cè)油缸，其壓力由輔助泵出口的溢流閥設(shè)定。分析圖4泵輔助控制回路，可以發(fā)現(xiàn)，將溫控閥應(yīng)用于輔助控制回路，因其為常開閥，主泵出口油液可通過其進(jìn)入泵斜盤控制行程缸的右側(cè)，其初始壓力由溢流閥設(shè)定到與泵斜盤控制行程缸左側(cè)相同。因溫控閥安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的出水管上，隨著水溫的升高，溫控閥逐漸關(guān)閉直到完全關(guān)死，在此過程中，泵斜盤控制行程缸的右側(cè)壓力由最大逐漸變?yōu)榱?，此時(shí)，泵的斜盤擺角在最大位置，泵輸出流量最大。

3、應(yīng)用實(shí)例

如圖5所示，其為某型號車采用這種優(yōu)化方案完整的風(fēng)扇傳動(dòng)原理圖?？刂七壿嫗椋篴） 升溫過程，溫控閥感受發(fā)動(dòng)機(jī)出水溫度 T0＜T1℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角為零，冷卻風(fēng)扇不工作；T0≥T1℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角由零逐漸增大，冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)；T0≥T2℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角在最大位置，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)值。b） 降溫過程，溫控閥感受溫度T0＞T2′℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角至最大，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)值；T0≤T2′℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角減小，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降；T0≤T1′℃，風(fēng)扇泵斜盤擺角為零，冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。（注：T1，T1′，T2，T2′為給定的溫度控制點(diǎn)，該控制點(diǎn)與車輛的熱平衡有關(guān)。）

4、結(jié)論

通過原理分析、理論計(jì)算、試驗(yàn)研究等多方面的分析研究，確認(rèn)此種優(yōu)化方案，已經(jīng)能完美實(shí)現(xiàn)當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過多個(gè)型號幾輪樣車的實(shí)車試驗(yàn)考核，其功能性、可靠性及實(shí)用性，都得到了很高評價(jià)。甚至數(shù)個(gè)量產(chǎn)的車型，車輛風(fēng)扇傳動(dòng)裝置，都采用了該方案。為以后風(fēng)扇傳動(dòng)方式的選型，又多了一種可靠的選擇。

[1] 田小燕，徐詩輝，于艷秋等.電液比例液壓系統(tǒng)在車輛冷卻風(fēng)扇上的應(yīng)用[J].液壓與氣動(dòng)，2011(11)：113-114.

[2] 田小燕，劉海兵，徐詩輝等.車輛冷卻風(fēng)扇電液比例液壓系統(tǒng)分析及試驗(yàn)研究[J].機(jī)床與液壓，2013(01)：70-71.

[3] 張利平.液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2006.

[4] 王進(jìn)軍.電液比例負(fù)載敏感控制變量柱塞泵技術(shù)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2006.

[5] Rexroth.行走機(jī)械用液壓及電子控制元件[Z]. 北京：Rexroth Bosch Group，2008.

Optimizing Application of the EZ Control Hydraulic System for the Vehicle Cooling Fan Transmission

Xu Shihui, Tian Xiaoyan, Mai Jingdong, Xia Huanwen
( China north vehicle research institute, Beijing 100072 )

An optimizing EZ control hydraulic system for the vehicle cooling fan transmission was achieved by appending an assistant control circuit. It changed a two steps control into a stepless control, which made cooling fan transmission match the vehicle better.

EZ valve; thermostatic valve; stepless control

U463.8

A

1671-7988（2015）09-57-03

徐詩輝，就職于中國北方車輛研究所，主要從事風(fēng)扇傳動(dòng)（液壓傳動(dòng)）技術(shù)方面的科研工作。