EZ控制液壓系統在車輛風扇傳動上的優化應用

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控制液壓系統在車輛風扇傳動上的優化應用

徐詩輝，田小燕，買靖東，夏煥文

（中國北方車輛研究所，北京 100072）

文章較詳細地闡述了如何通過增加輔助控制回路，使EZ閥電氣兩點控制形式的閉式泵，在車輛風扇調速系統中達到較為完美的應用，使其兩點控制轉變為理想的無級控制。

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

液壓傳動以其工作狀態平穩、與電氣控制配合簡單和總體方案布置靈活等諸多的優點，從而成為目前特種車輛輔助系統中冷卻風扇傳動形式的首選方案。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現風扇液壓傳動無級化調速。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，否則也無法實現。通過對泵回路圖的認真分析、理論計算及試驗研究，得出了給泵再增加一個簡單的輔助控制回路，就可以使其較完美的達到風扇調速無級化的目的。

1、EZ閥電氣兩點控制形式介紹

1.1EZ閥控制的概述

EZ閥是泵的一種變量控制裝置，為電氣兩點控制，通過兩個開關電磁鐵實現。

此種控制方式，通過使開關電磁鐵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 之間調節。每個電磁鐵對應一個液流方向。

1.2EZ閥控制原理

泵變量控制裝置為EZ閥時，標準型回路如圖2所示。

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

表1 旋轉-控制-液流方向的關系

由上表可知，電磁鐵不同動作，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種狀態來介紹。

1.3應用中存在的問題

車輛風扇傳動采用的液壓傳動（泵-馬達傳動）方式，除因其布置靈活外，還因其可實現無級調速。而大多數泵-馬達傳動要實現調速的功能，基本上都采用變量泵+定量馬達的搭配方式，通過調節變量泵的排量去實現。然而僅如圖2所示的采用EZ閥電氣兩點控制，泵斜盤的擺角只能實現在最小值與最大值之間變換，而不能達到真正意義上的無級調速。

2、應用優化方案的設計實施

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，直到溫控閥被關死溢流量為零?？梢钥闯?，該閥是為開式變量泵設計，無法單獨直接應用于閉式泵的控制回路。

2.2優化方案的設計實施

通過對EZ閥控制原理及應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，即可真正實現完美的風扇無級調速的設計期望。

分析圖2、圖3回路，可得知動作電磁鐵b，輔助泵出口的液壓油通過EZ閥的左位進入泵斜盤控制行程缸左側油缸，其壓力由輔助泵出口的溢流閥設定。分析圖4泵輔助控制回路，可以發現，將溫控閥應用于輔助控制回路，因其為常開閥，主泵出口油液可通過其進入泵斜盤控制行程缸的右側，其初始壓力由溢流閥設定到與泵斜盤控制行程缸左側相同。因溫控閥安裝在發動機的出水管上，隨著水溫的升高，溫控閥逐漸關閉直到完全關死，在此過程中，泵斜盤控制行程缸的右側壓力由最大逐漸變為零，此時，泵的斜盤擺角在最大位置，泵輸出流量最大。

3、應用實例

如圖5所示，其為某型號車采用這種優化方案完整的風扇傳動原理圖?？刂七壿嫗椋篴） 升溫過程，溫控閥感受發動機出水溫度 T0＜T1℃，風扇泵斜盤擺角為零，冷卻風扇不工作；T0≥T1℃，風扇泵斜盤擺角由零逐漸增大，冷卻風扇運轉；T0≥T2℃，風扇泵斜盤擺角在最大位置，冷卻風扇轉速達到設計值。b） 降溫過程，溫控閥感受溫度T0＞T2′℃，風扇泵斜盤擺角至最大，冷卻風扇轉速為設計值；T0≤T2′℃，風扇泵斜盤擺角減小，冷卻風扇轉速下降；T0≤T1′℃，風扇泵斜盤擺角為零，冷卻風扇停轉。（注：T1，T1′，T2，T2′為給定的溫度控制點，該控制點與車輛的熱平衡有關。）

4、結論

通過原理分析、理論計算、試驗研究等多方面的分析研究，確認此種優化方案，已經能完美實現當初的設計要求。經過多個型號幾輪樣車的實車試驗考核，其功能性、可靠性及實用性，都得到了很高評價。甚至數個量產的車型，車輛風扇傳動裝置，都采用了該方案。為以后風扇傳動方式的選型，又多了一種可靠的選擇。

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[3] 張利平.液壓控制系統及設計[M].北京：化工工業出版社，2006.

[4] 王進軍.電液比例負載敏感控制變量柱塞泵技術研究[D].杭州：浙江大學，2006.

[5] Rexroth.行走機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，主要從事風扇傳動（液壓傳動）技術方面的科研工作。