一种线控液压制动转向系统转让专利

申请号 : CN201710298563.7

文献号 : CN106995005B

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法律信息:

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发明人 : 李静王晨刘鹏

申请人 : 吉林大学

摘要 :

本发明公开了一种线控液压制动转向系统,克服了现有线控制动与转向系统单独布置占体积较大、集成化较低、且不利于集成控制及现有线控制动与转向系统在系统断电失效时稳定性较差的问题,该系统包括液压源部分、转向部分、制动部分与电控部分;液压源部分包括液压泵、第一单向阀、第二单向阀与第八常闭电磁阀;转向部分包括第一常闭电磁阀与第一高速开关阀;制动部分包括第二高速开关阀与第七常闭电磁阀;液压源部分通过第八常闭电磁阀、第一单向阀、第一常闭电磁阀与第一高速开关阀和转向部分管路连接;液压源部分通过液压泵、第二单向阀、第二高速开关阀与第七常闭电磁阀和制动部分管路连接;电控部分和液压源部分、转向部分与制动部分电线连接。

权利要求 :

1.一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的一种线控液压制动转向系统包括液压源部分(A)、转向部分(B)、制动部分(C)与电控部分(D);

所述的液压源部分(A)包括液压泵(20)、第一单向阀(21)、第二单向阀(22)与第八常闭电磁阀(74);

所述的转向部分(B)包括第一常闭电磁阀(12)与第一高速开关阀(23);

所述的制动部分(C)包括第二高速开关阀(33)与第七常闭电磁阀(35);

所述的液压源部分(A)通过第八常闭电磁阀(74)、第一单向阀(21)、第一常闭电磁阀(12)与第一高速开关阀(23)并采用液压管路和转向部分(B)相连接;液压源部分(A)通过液压泵(20)、第二单向阀(22)、第二高速开关阀(33)与第七常闭电磁阀(35)并采用液压管路和制动部分(C)相连接;电控部分(D)分别和液压源部分(A)、转向部分(B)与制动部分(C)电线连接。

2.按照权利要求1所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的液压源部分(A)通过第八常闭电磁阀(74)、第一单向阀(21)、第一常闭电磁阀(12)与第一高速开关阀(23)并采用液压管路和转向部分(B)相连接是指:所述的液压源部分(A)中的第八常闭电磁阀(74)的一端口采用液压管路与转向部分(B)中的第一常闭电磁阀(12)的一端口连接,液压源部分(A)中的第一单向阀(21)的出油口采用液压管路与转向部分(B)中的第一高速开关阀(23)的一端口连接;

所述的液压源部分(A)通过液压泵(20)、第二单向阀(22)、第二高速开关阀(33)与第七常闭电磁阀(35)并采用液压管路和制动部分(C)相连接是指:

所述的液压源部分(A)中的液压泵(20)的进油口采用液压管路与制动部分(C)中的第七常闭电磁阀(35)的一端口连接,液压源部分(A)中的第二单向阀(22)的出油口采用液压管路与制动部分(C)中的第二高速开关阀(33)的一端口连接。

3.按照权利要求1所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的液压源部分(A)还包括油箱(16)、溢流阀(17)、蓄能器(18)与电动机(19);

所述的电动机(19)的电机轴与液压泵(20)输入轴端相连接,液压泵(20)的进油口采用液压管路与油箱(16)相连接,液压泵(20)的出油口采用液压管路和蓄能器(18)、溢流阀(17)的进油端口、第一单向阀(21)的进油口与第二单向阀(22)的进油口相连接,溢流阀(17)的出油端口与油箱(16)采用液压管路相连接,第八常闭电磁阀(74)的另一端口与油箱(16)采用液压管路相连接。

4.按照权利要求1所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的转向部分(B)还包括转向盘(1)、转向轴(2)、转角转矩传感器(3)、齿轮(4)、齿条(5)、模拟主缸(11)、第二常闭电磁阀(13)、第一常开电磁阀(14)、第二常开电磁阀(15)、第一压力传感器(24)、三位四通电磁阀(25)、转向动力缸(28)、左转向轮总成(31)与右转向轮总成(32);

所述的转向盘(1)固定安装在转向轴(2)的上端,齿轮(4)固定安装在转向轴(2)的下端,转角转矩传感器(3)安装在转向轴(2)上,齿轮(4)与齿条(5)啮合连接,齿条(5)的左端与模拟主缸(11)中的模拟主缸活塞杆(6)的右端固定连接;

模拟主缸(11)上的模拟主缸第一油口(67)采用液压管路分别和第一常闭电磁阀(12)的一端口、第一常开电磁阀(14)的一端口相连接,模拟主缸(11)上的模拟主缸第二油口(68)采用液压管路分别和第二常闭电磁阀(13)的一端口、第二常开电磁阀(15)的一端口相连接;第一常闭电磁阀(12)的另一端与第二常闭电磁阀(13)的另一端采用液压管路和三位四通电磁阀(25)的O端口相连接,第一常开电磁阀(14)的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀(25)的P口相连接,第二常开电磁阀(15)的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀(25)的O口相连接;

所述的三位四通电磁阀(25)的P端口与第一高速开关阀(23)的一端口采用液压管路连接,第一压力传感器(24)安装在三位四通电磁阀(25)的P端口与第一高速开关阀(23)一端口之间的液压管路上,三位四通电磁阀(25)的A端口与转向动力缸(28)上的转向动力缸第一油口(69)采用液压管路连接,三位四通电磁阀(25)的B端口与转向动力缸(28)上的转向动力缸第二油口(70)采用液压管路连接;转向动力缸(28)的左端与左转向轮总成(31)相连接,转向动力缸(28)的右端与右转向轮总成(32)相连接。

5.按照权利要求4所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的模拟主缸(11)包括模拟主缸活塞杆(6)、模拟主缸第一弹簧(7)、模拟主缸活塞(8)、模拟主缸第二弹簧(9)与模拟主缸缸体(10);

所述的模拟主缸缸体(10)上设置有模拟主缸第一油口(67)与模拟主缸第二油口(68),模拟主缸第一油口(67)位于模拟主缸缸体(10)的左端,模拟主缸第二油口(68)位于模拟主缸缸体(10)的右端;

所述的模拟主缸第一弹簧(7)与模拟主缸第二弹簧(9)结构相同;

所述的模拟主缸活塞(8)安装在模拟主缸缸体(10)中,模拟主缸活塞(8)与模拟主缸缸体(10)之间为滑动配合,模拟主缸(11)被安装在模拟主缸缸体(10)中的模拟主缸活塞(8)从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔;模拟主缸第一弹簧(7)位于模拟主缸(11)的Ⅱ腔内并套装在模拟主缸活塞杆(6)上,模拟主缸第一弹簧(7)的左右两端依次和模拟主缸活塞(8)右端面的中心处与模拟主缸缸体(10)右缸壁的内侧壁接触连接;模拟主缸第二弹簧(9)位于模拟主缸(11)的Ⅰ腔内,模拟主缸第二弹簧(9)的右端与模拟主缸活塞(8)左端面的中心处固定连接,模拟主缸第二弹簧(9)的左端与模拟主缸缸体(10)左缸壁的内侧壁接触连接。

6.按照权利要求4所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的转向动力缸(28)包括转向动力缸第一活塞杆(26)、转向动力缸活塞(27)、转向动力缸缸体(29)与转向动力缸第二活塞杆(30);

所述的转向动力缸缸体(29)上设置有转向动力缸第一油口(69)与转向动力缸第二油口(70),转向动力缸第一油口(69)位于转向动力缸缸体(29)的左端,转向动力缸第二油口(70)位于转向动力缸缸体(29)的右端;

所述的转向动力缸活塞(27)安装在转向动力缸缸体(29)内,转向动力缸活塞(27)与转向动力缸缸体(29)之间为滑动连接,转向动力缸(28)被置于转向动力缸缸体(29)中的转向动力缸活塞(27)从左至右分为Ⅰ腔与Ⅱ腔;

所述的转向动力缸第一活塞杆(26)位于转向动力缸(28)的Ⅰ腔内,转向动力缸第一活塞杆(26)的右端与转向动力缸活塞(27)左端面的中心处固定连接,并在转向动力缸第一活塞杆(26)与转向动力缸活塞(27)和转向动力缸缸体(29)之间安装有密封圈;

所述的转向动力缸第二活塞杆(30)位于转向动力缸(28)的Ⅱ腔内,转向动力缸第二活塞杆(30)的左端与转向动力缸活塞(27)右端面的中心处固定连接,并在转向动力缸第二活塞杆(30)、转向动力缸活塞(27)和转向动力缸缸体(29)之间安装有密封圈。

7.按照权利要求1所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的制动部分(C)还包括第三常开电磁阀(34)、制动主缸(36)、制动踏板(42)、踏板位移传感器(43)、制动模拟主缸(48)、第四常开电磁阀(49)、第五常开电磁阀(50)、第六常开电磁阀(51)、第七常开电磁阀(52)、第三常闭电磁阀(53)、第四常闭电磁阀(54)、第五常闭电磁阀(55)、第六常闭电磁阀(56)、第二压力传感器(57)、第三压力传感器(58)、第四压力传感器(59)、第五压力传感器(60)、左前轮缸(61)、左后轮缸(62)、右前轮缸(63)、右后轮缸(64)、第三单向阀(75)与第四单向阀(76);

所述的制动踏板(42)与制动模拟主缸(48)的左端铰接,踏板位移传感器(43)安装在制动模拟主缸(48)中的制动模拟主缸活塞杆(44)上;制动模拟主缸(48)右腔的出油口和第三常开电磁阀(34)的一端口、第七常闭电磁阀(35)的一端口分别采用液压管路相连,第三常开电磁阀(34)的另一端口与第二高速开关阀(33)的一端口和制动主缸(36)上的制动主缸第一油口(73)采用液压管路相连;

所述的制动主缸(36)上的制动主缸第二油口(71)和第四常开电磁阀(49)的一端口、第五常开电磁阀(50)的一端口、第三单向阀(75)的出油端口分别采用液压管路连接;第四常开电磁阀(49)的另一端口和第三常闭电磁阀(53)的一端口、左前轮缸(61)分别采用液压管路相连;第二压力传感器(57)安装在第四常开电磁阀(49)的另一端口与左前轮缸(61)之间的液压管路中,第五常开电磁阀(50)的另一端口和第四常闭电磁阀(54)的一端口、左后轮缸(62)分别通过液压管路相连;第三压力传感器(58)安装在第五常开电磁阀(50)的另一端口与左后轮缸(62)之间的液压管路中,第三单向阀(75)的进油端和油箱(16)采用液压管路连接;

所述的制动主缸第三油口(72)和第六常开电磁阀(51)的一端口、第七常开电磁阀(52)的一端口、第四单向阀(76)的出油端口分别采用液压管路连接;第六常开电磁阀(51)的另一端口和第五常闭电磁阀(55)的一端口、右前轮缸(63)分别采用液压管路相连;第四压力传感器(59)位于第六常开电磁阀(51)的另一端口与右前轮缸(63)之间的液压管路上,第七常开电磁阀(52)的另一端口和第六常闭电磁阀(56)的一端口、右后轮缸(64)分别采用液压管路相连;第五压力传感器(60)位于第七常开电磁阀(52)的另一端口与右后轮缸(64)之间的液压管路上,第三常闭电磁阀(53)的另一端口、第四常闭电磁阀(54)的另一端口、第五常闭电磁阀(55)的另一端口与第六常闭电磁阀(56)的另一端口分别采用液压管路与油箱(16)相连接;第四单向阀(76)的进油端和油箱(16)采用液压管路连接。

8.按照权利要求7所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的制动模拟主缸(48)包括制动模拟主缸活塞杆(44)、制动模拟主缸缸体(45)、制动模拟主缸活塞(46)与制动模拟主缸弹簧(47);

所述的制动模拟主缸活塞(46)安装在制动模拟主缸缸体(45)内,制动模拟主缸活塞(46)与制动模拟主缸缸体(45)之间为滑动配合,制动模拟主缸(48)被位于其中的制动模拟主缸活塞(46)从左至右分为左腔与右腔,制动模拟主缸活塞杆(44)安装在制动模拟主缸(48)的左腔内,制动模拟主缸活塞杆(44)的右端与制动模拟主缸活塞(46)左端面中心处固定连接,并在制动模拟主缸活塞杆(44)与制动模拟主缸活塞(46)和制动模拟主缸缸体(45)之间装有密封圈;制动模拟主缸弹簧(47)的一端与制动模拟主缸活塞(46)的右端面的中心处固定连接,另一端与制动模拟主缸缸体(45)右端缸壁内侧的中心处固定连接。

9.按照权利要求7所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的制动主缸(36)包括制动主缸缸体(37)、制动主缸第一活塞(38)、制动主缸第一弹簧(39)、制动主缸第二活塞(40)与制动主缸第二弹簧(41);

所述的制动主缸缸体(37)上设置有三个油口即制动主缸第一油口(73)、制动主缸第二油口(71)与制动主缸第三油口(72),制动主缸第一油口(73)位于制动主缸缸体(37)的左端即位于制动主缸(36)的Ⅰ腔缸体中,制动主缸第二油口(71)位于制动主缸缸体(37)的中端即位于制动主缸(36)的Ⅱ腔缸体中,制动主缸第三油口(72)位于制动主缸缸体(37)的右端即位于制动主缸(36)的Ⅲ腔缸体中;

所述的制动主缸第一活塞(38)、制动主缸第二活塞(40)安装在制动主缸缸体(37)内,制动主缸第一活塞(38)位于制动主缸第二活塞(40)的左侧,制动主缸第一活塞(38)、制动主缸第二活塞(40)和制动主缸缸体(37)之间为滑动配合,制动主缸(36)被位于制动主缸(36)中的制动主缸第一活塞(38)与制动主缸第二活塞(40)从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔与Ⅲ腔;

所述的制动主缸第一弹簧(39)位于制动主缸(36)的Ⅱ腔内,其左端与制动主缸第一活塞(38)右端面中心处固定连接,制动主缸第一弹簧(39)右端与制动主缸第二活塞(40)左端面中心处固定连接,制动主缸第二弹簧(41)位于制动主缸(36)的Ⅲ腔内,其左端与制动主缸第二活塞(40)右端面中心处固定连接,其右端与制动主缸缸体(37)右缸壁内侧中心处固定连接。

10.按照权利要求1所述的一种线控液压制动转向系统,其特征在于,所述的电控部分(D)包括电子控制单元(65)与电磁阀控制器(66);

电子控制单元(65)分别和转角转矩传感器(3)、踏板位移传感器(43)、第一压力传感器(24)、第二压力传感器(57)、第三压力传感器(58)、第四压力传感器(59)、第五压力传感器(60)、电动机(19)与电磁阀控制器(66)电线连接;电磁阀控制器(66)分别和第一高速开关阀(23)、第二高速开关阀(33)、第一常开电磁阀(14)、第二常开电磁阀(15)、第三常开电磁阀(34)、第四常开电磁阀(49)、第五常开电磁阀(50)、第六常开电磁阀(51)、第七常开电磁阀(52)、第一常闭电磁阀(12)、第二常闭电磁阀(13)、第三常闭电磁阀(53)、第四常闭电磁阀(54)、第五常闭电磁阀(55)、第六常闭电磁阀(56)、第七常闭电磁阀(35)、第八常闭电磁阀(74)与三位四通电磁阀(25)电线连接。

说明书 :

一种线控液压制动转向系统

技术领域

[0001] 本发明创造属于汽车制动转向系统技术领域的一种转向装置。更具体地说,本发明涉及一种线控液压制动转向系统。

背景技术

[0002] 汽车的制动系统和转向系统均是汽车行驶系统中的重要组成部分,其中制动系统的功用是使行驶中的汽车减速甚至停车以及使下坡中行驶的汽车速度保持稳定,转向系统的功用是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。最初汽车的制动系统采用真空助力装置,其缺点是体积较大、结构较为复杂、对发动机依赖程度大且制动压力控制不精确,由于以上缺点,目前汽车产业中已经减少了真空助力装置的使用。传统的汽车转向系统分为机械式转向系统和动力式转向系统,动力式转向系统工作时所需的能量,只有一小部分由驾驶员提供,大部分由液压力或电机转矩来提供,较为省力,所以应用较为广泛。
[0003] 以上提及的传统制动系统与传统转向系统,由于其广泛采用机械连接结构,不能满足汽车智能驾驶时主动制动与主动转向的需要,为了满足上述需求,线控制动与线控转向的概念被人们提出。由于线控制动系统与线控转向系统均采用电连接或液压油路连接代替了传统制动和转向的机械连接,实现了操纵装置与执行装置的全解耦,大大节省了布置传统机械结构的体积。由于线控制动系统与线控转向系统在控制上可以采用协调控制方式,所以线控制动系统与线控转向系统可以通过将二者集成为一个线控制动转向系统,进一步缩减其二者的总体积,实现汽车底盘的高度集成化,而目前的线控制动系统与线控转向系统并没有达到这一步。
[0004] 例如中国专利公开号为CN105128929A,申请公布日为2015年12月09日,发明专利的名称为“一种智能化线控电液转向系统”,该发明专利公开了一种智能化线控电液转向系统及其控制方法,其可以通过路感电机实现驾驶员的路感模拟,通过转向电机与液压转向器共同作用实现转向。例如中国专利公开号为CN103303281A,公开日期为2013年9月18日,发明创造专利的名称为“集成线控制动系统”,该发明专利公布了一种集成线控制动系统,该系统可以利用电机与泵的结构给制动主缸快速建压,从而使实现各轮缸的制动。从上述两个专利可以看出,目前线控制动系统与线控转向系统仍然需要单独布置,其所占用空间较大,不利于汽车底盘的集成化。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是克服了现有的线控制动系统和线控转向系统单独布置带来的所占体积较大、集成化较低、且不利于集成控制以及现有线控制动系统与线控转向系统在系统断电失效时稳定性较差的问题,提供了一种线控液压制动转向系统。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明是采用如下技术方案实现的:所述的一种线控液压制动转向系统包括液压源部分、转向部分、制动部分与电控部分;
[0007] 所述的液压源部分包括液压泵、第一单向阀、第二单向阀与第八常闭电磁阀;
[0008] 所述的转向部分包括第一常闭电磁阀与第一高速开关阀;
[0009] 所述的制动部分包括第二高速开关阀与第七常闭电磁阀;
[0010] 所述的液压源部分通过第八常闭电磁阀、第一单向阀、第一常闭电磁阀与第一高速开关阀并采用液压管路和转向部分相连接;液压源部分通过液压泵、第二单向阀、第二高速开关阀与第七常闭电磁阀并采用液压管路和制动部分(C)相连接;电控部分分别和液压源部分、转向部分与制动部分电线连接。
[0011] 技术方案中所述的液压源部分通过第八常闭电磁阀、第一单向阀、第一常闭电磁阀与第一高速开关阀并采用液压管路和转向部分相连接是指:所述的液压源部分中的第八常闭电磁阀的一端口采用液压管路与转向部分中的第一常闭电磁阀的一端口连接,液压源部分中的第一单向阀的出油口采用液压管路与转向部分中的第一高速开关阀的一端口连接。
[0012] 所述的液压源部分通过液压泵、第二单向阀、第二高速开关阀与第七常闭电磁阀并采用液压管路和制动部分相连接是指:所述的液压源部分中的液压泵的进油口采用液压管路与制动部分中的第七常闭电磁阀的一端口连接,液压源部分中的第二单向阀的出油口采用液压管路与制动部分中的第二高速开关阀的一端口连接。
[0013] 技术方案中所述的液压源部分还包括油箱、溢流阀、蓄能器与电动机;所述的电动机的电机轴与液压泵输入轴端相连接,液压泵的进油口采用液压管路与油箱相连接,液压泵的出油口采用液压管路和蓄能器、溢流阀的进油端口、第一单向阀的进油口与第二单向阀的进油口相连接,溢流阀的出油端口与油箱采用液压管路相连接,第八常闭电磁阀的另一端口与油箱采用液压管路相连接。
[0014] 技术方案中所述的转向部分还包括转向盘、转向轴、转角转矩传感器、齿轮、齿条、模拟主缸、第二常闭电磁阀、第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、第一压力传感器、三位四通电磁阀、转向动力缸、左转向轮总成与右转向轮总成;所述的转向盘固定安装在转向轴的上端,齿轮固定安装在转向轴的下端,转角转矩传感器安装在转向轴上,齿轮与齿条啮合连接,齿条的左端与模拟主缸中的模拟主缸活塞杆的右端固定连接;模拟主缸上的模拟主缸第一油口采用液压管路分别和第一常闭电磁阀的一端口、第一常开电磁阀的一端口相连接,模拟主缸上的模拟主缸第二油口采用液压管路分别和第二常闭电磁阀的一端口、第二常开电磁阀的一端口相连接;第一常闭电磁阀的另一端与第二常闭电磁阀的另一端采用液压管路和三位四通电磁阀的O端口相连接,第一常开电磁阀的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀的P口相连接,第二常开电磁阀的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀的O口相连接;所述的三位四通电磁阀的P端口与第一高速开关阀的一端口采用液压管路连接,第一压力传感器安装在三位四通电磁阀的P端口与第一高速开关阀一端口之间的液压管路上,三位四通电磁阀的A端口与转向动力缸上的转向动力缸第一油口采用液压管路连接,三位四通电磁阀的B端口与转向动力缸上的转向动力缸第二油口采用液压管路连接;转向动力缸的左端与左转向轮总成相连接,转向动力缸的右端与右转向轮总成相连接。
[0015] 技术方案中所述的模拟主缸包括模拟主缸活塞杆、模拟主缸第一弹簧、模拟主缸活塞、模拟主缸第二弹簧与模拟主缸缸体;所述的模拟主缸缸体上设置有模拟主缸第一油口与模拟主缸第二油口,模拟主缸第一油口位于模拟主缸缸体的左端,模拟主缸第二油口位于模拟主缸缸体的右端;所述的模拟主缸第一弹簧与模拟主缸第二弹簧结构相同;所述的模拟主缸活塞安装在模拟主缸缸体中,模拟主缸活塞与模拟主缸缸体之间为滑动配合,模拟主缸被安装在模拟主缸缸体中的模拟主缸活塞从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔;模拟主缸第一弹簧位于模拟主缸的Ⅱ腔内并套装在模拟主缸活塞杆上,模拟主缸第一弹簧的左右两端依次和模拟主缸活塞右端面的中心处与模拟主缸缸体右缸壁的内侧壁接触连接;模拟主缸第二弹簧位于模拟主缸的Ⅰ腔内,模拟主缸第二弹簧的右端与模拟主缸活塞左端面的中心处固定连接,模拟主缸第二弹簧的左端与模拟主缸缸体左缸壁的内侧壁接触连接。
[0016] 技术方案中所述的转向动力缸包括转向动力缸第一活塞杆、转向动力缸活塞、转向动力缸缸体与转向动力缸第二活塞杆;所述的转向动力缸缸体上设置有转向动力缸第一油口与转向动力缸第二油口,转向动力缸第一油口位于转向动力缸缸体的左端,转向动力缸第二油口位于转向动力缸缸体的右端;所述的转向动力缸活塞安装在转向动力缸缸体内,转向动力缸活塞与转向动力缸缸体之间为滑动连接,转向动力缸被置于转向动力缸缸体中的转向动力缸活塞从左至右分为Ⅰ腔与Ⅱ腔;所述的转向动力缸第一活塞杆位于转向动力缸的Ⅰ腔内,转向动力缸第一活塞杆的右端与转向动力缸活塞左端面的中心处固定连接,并在转向动力缸第一活塞杆与转向动力缸活塞和转向动力缸缸体之间安装有密封圈;所述的转向动力缸第二活塞杆位于转向动力缸的Ⅱ腔内,转向动力缸第二活塞杆的左端与转向动力缸活塞右端面的中心处固定连接,并在转向动力缸第二活塞杆、转向动力缸活塞和转向动力缸缸体(29)之间安装有密封圈。
[0017] 技术方案中所述的制动部分还包括第三常开电磁阀、制动主缸、制动踏板、踏板位移传感器、制动模拟主缸、第四常开电磁阀、第五常开电磁阀、第六常开电磁阀、第七常开电磁阀、第三常闭电磁阀、第四常闭电磁阀、第五常闭电磁阀、第六常闭电磁阀、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸、右后轮缸、第三单向阀与第四单向阀。
[0018] 所述的制动踏板与制动模拟主缸的左端铰接,踏板位移传感器安装在制动模拟主缸中的制动模拟主缸活塞杆上;制动模拟主缸右腔的出油口和第三常开电磁阀的一端口、第七常闭电磁阀的一端口分别采用液压管路相连,第三常开电磁阀的另一端口与第二高速开关阀的一端口和制动主缸上的制动主缸第一油口采用液压管路相连;所述的制动主缸上的制动主缸第二油口和第四常开电磁阀的一端口、第五常开电磁阀的一端口、第三单向阀的出油端口分别采用液压管路连接;第四常开电磁阀的另一端和第三常闭电磁阀的一端口、左前轮缸分别采用液压管路相连;第二压力传感器安装在第四常开电磁阀的另一端口与左前轮缸之间的液压管路中,第五常开电磁阀的另一端口和第四常闭电磁阀的一端、左后轮缸分别通过液压管路相连;第三压力传感器安装在第五常开电磁阀的另一端口与左后轮缸之间的液压管路中,第三单向阀的进油端和油箱采用液压管路连接;
[0019] 所述的制动主缸第三油口和第六常开电磁阀的一端口、第七常开电磁阀的一端口、第四单向阀的出油端口分别采用液压管路连接;第六常开电磁阀的另一端口和第五常闭电磁阀的一端口、右前轮缸分别采用液压管路相连;第四压力传感器位于第六常开电磁阀的另一端口与右前轮缸之间的液压管路上,第七常开电磁阀的另一端口和第六常闭电磁阀的一端口、右后轮缸分别采用液压管路相连;第五压力传感器位于第七常开电磁阀的另一端口与右后轮缸之间的液压管路上,第三常闭电磁阀的另一端口、第四常闭电磁阀的另一端口、第五常闭电磁阀的另一端口与第六常闭电磁阀的另一端口分别采用液压管路与油箱相连接;第四单向阀的进油端和油箱采用液压管路连接。
[0020] 技术方案中所述的制动模拟主缸包括制动模拟主缸活塞杆、制动模拟主缸缸体、制动模拟主缸活塞与制动模拟主缸弹簧;所述的制动模拟主缸活塞安装在制动模拟主缸缸体内,制动模拟主缸活塞与制动模拟主缸缸体之间为滑动配合,制动模拟主缸被位于其中的制动模拟主缸活塞从左至右分为左腔与右腔,制动模拟主缸活塞杆安装在制动模拟主缸的左腔内,制动模拟主缸活塞杆的右端与制动模拟主缸活塞左端面中心处固定连接,并在制动模拟主缸活塞杆与制动模拟主缸活塞和制动模拟主缸缸体之间装有密封圈;制动模拟主缸弹簧的一端与制动模拟主缸活塞的右端面的中心处固定连接,另一端与制动模拟主缸缸体右端缸壁内侧的中心处固定连接。
[0021] 技术方案中所述的制动主缸包括制动主缸缸体、制动主缸第一活塞、制动主缸第一弹簧、制动主缸第二活塞与制动主缸第二弹簧;所述的制动主缸缸体上设置有三个油口即制动主缸第一油口、制动主缸第二油口与制动主缸第三油口,制动主缸第一油口位于制动主缸缸体的左端即位于制动主缸的Ⅰ腔缸体中,制动主缸第二油口位于制动主缸缸体的中端即位于制动主缸的Ⅱ腔缸体中,制动主缸第三油口位于制动主缸缸体的右端即位于制动主缸的Ⅲ腔缸体中;
[0022] 所述的制动主缸第一活塞、制动主缸第二活塞安装在制动主缸缸体内,制动主缸第一活塞位于制动主缸第二活塞的左侧,制动主缸第一活塞、制动主缸第二活塞和制动主缸缸体之间为滑动配合,制动主缸被位于制动主缸中的制动主缸第一活塞与制动主缸第二活塞从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔与Ⅲ腔;所述的制动主缸第一弹簧位于制动主缸的Ⅱ腔内,其左端与制动主缸第一活塞右端面中心处固定连接,制动主缸第一弹簧右端与制动主缸第二活塞左端面中心处固定连接,制动主缸第二弹簧位于制动主缸的Ⅲ腔内,其左端与制动主缸第二活塞右端面中心处固定连接,其右端与制动主缸缸体右缸壁内侧中心处固定连接。
[0023] 技术方案中所述的电控部分包括电子控制单元与电磁阀控制器;电子控制单元分别和转角转矩传感器、踏板位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、电动机与电磁阀控制器电线连接;电磁阀控制器分别和第一高速开关阀、第二高速开关阀、第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、第三常开电磁阀、第四常开电磁阀、第五常开电磁阀、第六常开电磁阀、第七常开电磁阀、第一常闭电磁阀、第二常闭电磁阀、第三常闭电磁阀、第四常闭电磁阀、第五常闭电磁阀、第六常闭电磁阀、第七常闭电磁阀、第八常闭电磁阀与三位四通电磁阀电线连接。
[0024] 与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0025] 1.本发明所述的一种线控液压制动转向系统将传统汽车中的线控转向系统与线控制动系统进行集成,从而形成一种线控液压制动转向系统,由于本系统中的制动部分与转向部分共用一套电机泵以及蓄能器等液压元件,大大减少了转向系统与制动系统的体积,集成度较高,有利于底盘上其他部件的布置。
[0026] 2.本发明所述的一种线控液压制动转向系统采用弹簧结构实现制动踏板在制动过程中的制动力的模拟以及转向盘在转向过程中的路感阻力的模拟,有利于提升驾驶员在驾驶中的操纵性。
[0027] 3.本发明所述的一种线控液压制动转向系统通过电子控制单元(ECU)控制电磁阀控制器,从而对高速开关阀进行PWM控制,实现对高速开关阀流量的精确控制,从而实现对系统中的制动部分与转向部分的精确控制,所以可以达到较高的制动精度与转向精度。
[0028] 4.本发明所述的一种线控液压制动转向系统能够满足目前ABS、TCS、ESC等主动制动技术以及主动转向、自动泊车等主动转向技术的要求,能够满足未来智能车与电动汽车的需要,其应用范围较为广泛,发展前景较好。
[0029] 5.本发明所述的一种线控液压制动转向系统当其线控制动转向系统断电失效时,所有电磁阀由于弹簧力的作用回归到原位,此时驾驶员能通过踩动制动踏板实现紧急情况下的制动,通过转动转向盘来实现紧急情况下的转向,其稳定性较好。
[0030] 6.本发明所述的一种线控液压制动转向系统在正常工作时通过使用开关电磁阀能够实现制动踏板与制动主缸的全解耦、以及转向盘与转向车轮的全解耦,从而使汽车在制动和转向时所受到的较大的冲击与振动不会传递至驾驶员身上,其有助于缓解驾驶员的紧张感,并提升驾驶员在制动过程与转向过程中的舒适性与稳定性。

附图说明

[0031] 下面结合附图对本发明作进一步的说明:
[0032] 图1为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的结构组成示意图;
[0033] 图2为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的电控部分结构组成示意图;
[0034] 图3为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ABS增压工况示意图;
[0035] 图4为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ABS保压工况示意图;
[0036] 图5为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ABS减压工况示意图;
[0037] 图6为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ESC左前轮单轮增压工况示意图;
[0038] 图7为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ESC左前轮单轮保压工况示意图;
[0039] 图8为本发明所述的一种线控液压制动转向系统的向左转向且ESC左前轮单轮减压工况示意图;
[0040] 图9为本发明所述的一种线控液压制动转向系统在断电失效情况下,向左转向且制动增压工况示意图;
[0041] 图10为本发明所述的一种线控液压制动转向系统在断电失效情况下,向左转向且制动减压工况示意图;
[0042] 图中:1.转向盘,2.转向轴,3.转角转矩传感器,4.齿轮,5.齿条,6.模拟主缸活塞杆,7.模拟主缸第一弹簧,8.模拟主缸活塞,9.模拟主缸第二弹簧,10.模拟主缸缸体,11.模拟主缸,12.第一常闭电磁阀,13.第二常闭电磁阀,14.第一常开电磁阀,15.第二常开电磁阀,16.油箱,17.溢流阀,18.蓄能器,19.电动机,20.液压泵,21.第一单向阀,22.第二单向阀,23.第一高速开关阀,24.第一压力传感器,25.三位四通电磁阀,26.转向动力缸第一活塞杆,27.转向动力缸活塞,28.转向动力缸,29.转向动力缸缸体,30.转向动力缸第二活塞杆,31.左转向轮总成,32.右转向轮总成,33.第二高速开关阀,34.第三常开电磁阀,35.第七常闭电磁阀,36.制动主缸,37.制动主缸缸体,38.制动主缸第一活塞,39.制动主缸第一弹簧,40.制动主缸第二活塞,41.制动主缸第二弹簧,42.制动踏板,43.踏板位移传感器,44.制动模拟主缸活塞杆,45.制动模拟主缸缸体,46.制动模拟主缸活塞,47.制动模拟主缸弹簧,48.制动模拟主缸,49.第四常开电磁阀,50.第五常开电磁阀,51.第六常开电磁阀,
52.第七常开电磁阀,53.第三常闭电磁阀,54.第四常闭电磁阀,55.第五常闭电磁阀,56.第六常闭电磁阀,57.第二压力传感器,58.第三压力传感器,59.第四压力传感器,60.第五压力传感器,61.左前轮缸,62.左后轮缸,63.右前轮缸,64.右后轮缸,65.电子控制单元(ECU),66.电磁阀控制器,67.模拟主缸第一油口,68.模拟主缸第二油口,69.转向动力缸第一油口,70.转向动力缸第二油口,71.制动主缸第二油口,72.制动主缸第三油口,73.制动主缸第一油口,74.第八常闭电磁阀,75.第三单向阀,76.第四单向阀,A.液压源部分,B.转向部分,C.制动部分,D.电控部分。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图对本发明作详细的描述:
[0044] 如图1所示,本发明所述的一种线控液压制动转向系统包括液压源部分A、转向部分B、制动部分C与电控部分D。
[0045] 所述的液压源部分A包括油箱16、溢流阀17、蓄能器18、电动机19、液压泵20、第一单向阀21、第二单向阀22与第八常闭电磁阀74。
[0046] 所述的电动机19的电机轴与液压泵20输入轴端相连接,保证电动机19能够带动液压泵20旋转,使液压泵20能够通过出油口持续对液压系统输出液压油。液压泵20的进油口通过液压管路与油箱16相连接,使液压泵20能够在正常工作中持续从油箱16中吸取液压油。液压泵20的出油口采用液压管路与蓄能器18相连接,蓄能器18的作用是当液压泵20工作时储存来自液压泵20所提供的多余能量、并消除液压管路中的脉冲波动,液压泵20的出油口还和溢流阀17、第一单向阀21与第二单向阀22的进油端口采用液压管路连接,溢流阀17的出油端口与油箱16采用液压管路相连接,第八常闭电磁阀74的一端口与油箱16采用液压管路相连接。
[0047] 所述的转向部分B包括转向盘1、转向轴2、转角转矩传感器3、齿轮4、齿条5、模拟主缸11、第一常闭电磁阀12、第二常闭电磁阀13、第一常开电磁阀14、第二常开电磁阀15、第一高速开关阀23、第一压力传感器24、三位四通电磁阀25、转向动力缸28、左转向轮总成31与右转向轮总成32;其中:转向动力缸28包括转向动力缸第一活塞杆26,转向动力缸活塞27,转向动力缸缸体29,转向动力缸第二活塞杆30。
[0048] 所述的转向盘1固定安装在转向轴2的上端,齿轮4固定安装在转向轴2的下端,连接方式可采用键、花键或其他机械连接结构,从而实现转向轴2能带动齿轮4旋转,转角转矩传感器3安装在转向轴2上,转角转矩传感器3采用方向盘转角转矩一体化传感器,转角转矩传感器3的功用实时监测转向盘1的转角与转矩值,并将转向盘的实时转角信号与转矩信号传递给电子控制单元(ECU)65;齿轮4与齿条5啮合连接,齿条5的左端与模拟主缸活塞杆6的右端固定连接,确保所述的齿条5所受的力能传递到模拟主缸活塞杆6上,并且齿条5能带动模拟主缸活塞杆6进行左右运动。
[0049] 所述的模拟主缸11包括模拟主缸活塞杆6、模拟主缸第一弹簧7、模拟主缸活塞8、模拟主缸第二弹簧9与模拟主缸缸体10。
[0050] 所述的模拟主缸活塞杆6的左端与模拟主缸活塞8右端面的中心处固定连接,连接方式可采用法兰连接、螺纹连接或其它常用机械连接结构,并在模拟主缸活塞杆6与模拟主缸活塞8和模拟主缸缸体10之间安装有密封圈,从而实现密封作用。
[0051] 所述的模拟主缸活塞8安装在模拟主缸缸体10中,模拟主缸活塞8与模拟主缸缸体10之间为滑动配合,模拟主缸11被安装在模拟主缸缸体10中的模拟主缸活塞8从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔。模拟主缸第一弹簧7位于模拟主缸11的Ⅱ腔内并套装在模拟主缸活塞杆6上,模拟主缸第一弹簧7的左右两端分别和模拟主缸活塞8右端面的中心处与模拟主缸缸体10右缸壁的内侧壁接触连接;模拟主缸第二弹簧9位于模拟主缸11的Ⅰ腔内,模拟主缸第二弹簧9的右端与模拟主缸活塞8左端面的的中心处固定连接,模拟主缸第二弹簧9的左端与模拟主缸缸体10左缸壁的内侧壁接触连接。模拟主缸第一弹簧7和模拟主缸第二弹簧9采用具有相同弹性性能的相同弹簧,且两弹簧的初始长度相同,即模拟主缸第一弹簧7和模拟主缸第二弹簧9结构相同;所以当模拟主缸活塞8位于模拟主缸11的中间位置时,模拟主缸第一弹簧7和模拟主缸第二弹簧9对模拟主缸活塞8的作用力大小相等,方向相反。当汽车转向时,转向盘1通过一系列中间传动件会带动模拟主缸活塞8移动,此时模拟主缸第一弹簧7和模拟主缸第二弹簧9会由于弹性变形而产生相应的弹簧力阻碍模拟主缸活塞8移动,该阻碍力反馈至转向盘1上为驾驶员提供转向时的路感模拟。
[0052] 所述的模拟主缸11中的模拟主缸缸体10上设置有两个油口即模拟主缸第一油口67与模拟主缸第二油口68,模拟主缸第一油口67位于模拟主缸11的Ⅰ腔缸体中,模拟主缸第二油口68位于模拟主缸11的Ⅱ腔缸体中。模拟主缸第一油口67通过液压管路分别和第一常闭电磁阀12的一端口、第一常开电磁阀14的一端口相连接。模拟主缸第二油口68采用液压管路分别与第二常闭电磁阀13的一端口、第二常开电磁阀15的一端口相连接;第一常闭电磁阀12的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀25的O端口相连接,第二常闭电磁阀13的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀25的O口相连接,第一常开电磁阀14的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀25的P口相连接;第二常开电磁阀15的另一端采用液压管路与三位四通电磁阀25的O口相连接。
[0053] 所述的三位四通电磁阀25为三位四通电磁换向阀,当三位四通电磁阀25左端通电时,其P、O、A、B端口均堵死;当三位四通电磁阀25右端通电时,其P端口与A端口连通,O端口与B端口连通;当三位四通电磁阀25两端均不通电时,其P端口与B端口连通,O端口与A端口连通。
[0054] 所述的三位四通电磁阀25的P端口与第一高速开关阀23的一端口采用液压管路连接,第一高速开关阀23的另一端与第一单向阀21的出口端采用液压管路连接。第一压力传感器24位于三位四通电磁阀25的P端口与第一高速开关阀23的一端之间的液压管路上,其作用是实时监测第一高速开关阀23的出口压力值,并将该压力值传递给电子控制单元(ECU)65;三位四通电磁阀25的O口与第八常闭电磁阀74的一端相连。第八常闭电磁阀74的另一端与油箱16相连接。三位四通电磁阀25的A口与转向动力缸第一油口69采用液压管路连接。三位四通电磁阀25的B口与转向动力缸第二油口70采用液压管路连接。
[0055] 所述的第一高速开关阀23为常闭型高速开关电磁阀,其在通电的情况下打开,在断电的情况下关闭。第一高速开关阀23通过电连接方式与电磁阀控制器66相连,电子控制单元(ECU)65通过电信号控制电磁阀控制器66,电磁阀控制器66通过PWM控制方式,对第一高速开关阀23的输入脉冲宽度进行控制,通过PWM控制其脉冲宽度,从而控制其打开与关闭的时间,进而能够对其流量进行连续的控制。由于第一高速开关阀23流出的液压油将进入转向动力缸28从而完成汽车转向运动,所以第一高速开关阀23对流量的精确控制能够保证转向系统转向时的快速性和精确性。
[0056] 所述的转向动力缸28包括转向动力缸第一活塞杆26、转向动力缸活塞27、转向动力缸缸体29与转向动力缸第二活塞杆30。
[0057] 所述的转向动力缸活塞27安装在转向动力缸缸体29内,转向动力缸活塞27与转向动力缸缸体29之间为滑动连接,转向动力缸28被置于转向动力缸缸体29中的转向动力缸活塞27从左至右分为Ⅰ、Ⅱ两腔。
[0058] 所述的转向动力缸第一活塞杆26位于转向动力缸28的Ⅰ腔内,转向动力缸第一活塞杆26的右端与转向动力缸活塞27左端面中心处固定连接,连接方式可采用法兰连接、螺纹连接或其它常用机械连接结构,并在转向动力缸第一活塞杆26与转向动力缸活塞27和转向动力缸缸体29之间安装有密封圈,从而实现密封作用。
[0059] 所述的转向动力缸第二活塞杆30位于转向动力缸28的Ⅱ腔内,转向动力缸第二活塞杆30的左端与转向动力缸活塞27右端面中心处固定连接,连接方式可采用法兰连接、螺纹连接或其它常用机械连接结构,并在转向动力缸第二活塞杆30、转向动力缸活塞27和转向动力缸缸体29之间装有密封圈,从而实现密封作用。
[0060] 所述的转向动力缸缸体29上设置有两个油口即转向动力缸第一油口69、转向动力缸第二油口70,转向动力缸第一油口69位于转向动力缸28的Ⅰ腔缸体中,转向动力缸第二油口70位于转向动力缸28的Ⅱ腔缸体中。
[0061] 所述的转向动力缸第一活塞杆26的左端与左转向轮总成31相连接,使转向动力缸第一活塞杆26通过中间的转向传动件能够带动左转向轮完成转向。
[0062] 所述的转向动力缸第二活塞杆30的右端与右转向轮总成32相连接,使转向动力缸第二活塞杆30通过中间的转向传动件能够带动右转向轮完成转向。
[0063] 所述的制动部分C包括第二高速开关阀33、第三常开电磁阀34、第七常闭电磁阀35、制动主缸36、制动踏板42、踏板位移传感器43、制动模拟主缸48,第四常开电磁阀49、第五常开电磁阀50、第六常开电磁阀51、第七常开电磁阀52、第三常闭电磁阀53、第四常闭电磁阀54、第五常闭电磁阀55、第六常闭电磁阀56、第二压力传感器57、第三压力传感器58、第四压力传感器59、第五压力传感器60、左前轮缸61、左后轮缸62、右前轮缸63、右后轮缸64、第一单向阀76与第二单向阀77。
[0064] 所述的制动踏板42与制动模拟主缸活塞杆44左端铰接,确保制动踏板43能带动制动模拟主缸活塞杆44左右运动,踏板位移传感器43采用电阻应变式位移传感器,踏板位移传感器43安装在制动模拟主缸活塞杆44上,踏板位移传感器43的功用实时监测制动踏板43的位移值,并将制动踏板43的位移信号传递给电子控制单元(ECU)65。
[0065] 所述的制动模拟主缸48包括有制动模拟主缸活塞杆44、制动模拟主缸缸体45、制动模拟主缸活塞46、制动模拟主缸弹簧47。
[0066] 所述的制动模拟主缸活塞46安装在制动模拟主缸缸体45内,制动模拟主缸活塞46与制动模拟主缸缸体45之间为滑动配合,制动模拟主缸48被位于其中的制动模拟主缸活塞46从左至右分为左腔和右腔,其中左腔为空腔,不含有液压油;右腔为有液压油腔,内部含有液压油。制动模拟主缸活塞杆44的右端与制动模拟主缸活塞46左端面中心处固定连接,连接方式可采用法兰连接、螺纹连接或其它常用机械连接结构,并在制动模拟主缸活塞杆
44与制动模拟主缸活塞46和制动模拟主缸缸体45之间装有密封圈,从而实现密封作用。制动模拟主缸弹簧47的一端与制动模拟主缸活塞46的右端面的中心处固定连接,另一端与制动模拟主缸缸体45右端缸壁内侧的中心处固定连接。当汽车制动时,驾驶员踩动制动踏板
42,通过中间传动件带动制动模拟主缸活塞46移动,此时制动模拟主缸弹簧47会被压缩产生弹性变形,从而产生弹簧力阻碍其运动,该阻碍力传递到制动踏板42上形成对驾驶员的制动踏板力反馈。
[0067] 所述的制动模拟主缸48的右腔即有液压油腔的出油口与第三常开电磁阀34的一端、第七常闭电磁阀35的一端分别采用液压管路相连,第三常开电磁阀34的另一端与制动主缸第一油口73采用液压管路相连,第七常闭电磁阀35的另一端与油箱16采用液压管路相连。
[0068] 所述的制动主缸36包括制动主缸缸体37、制动主缸第一活塞38、制动主缸第一弹簧39、制动主缸第二活塞40与制动主缸第二弹簧41。
[0069] 所述的制动主缸第一活塞38、制动主缸第二活塞40安装在制动主缸缸体37内,制动主缸第一活塞38位于制动主缸第二活塞40的左侧,制动主缸第一活塞38、制动主缸第二活塞40和制动主缸缸体37之间为滑动配合,制动主缸36被位于制动主缸36中的制动主缸第一活塞38与制动主缸第二活塞40从左至右分为Ⅰ腔、Ⅱ腔与Ⅲ腔。
[0070] 所述的制动主缸第一弹簧39位于制动主缸36的Ⅱ腔内,其左端与制动主缸第一活塞38右端面中心处固定连接,制动主缸第一弹簧39右端与制动主缸第二活塞40左端面中心处固定连接,制动主缸第二弹簧41位于制动主缸36的Ⅲ腔内,其左端与制动主缸第二活塞40右端面中心处固定连接,其右端与制动主缸缸体37右缸壁内侧中心处固定连接。
[0071] 所述的制动主缸缸体37上设置有三个油口即制动主缸第一油口73、制动主缸第二油口71与制动主缸第三油口72,制动主缸第一油口73位于制动主缸缸体37的左端即位于制动主缸36的Ⅰ腔缸体中,制动主缸第二油口71位于制动主缸缸体37的中端即位于制动主缸36的Ⅱ腔缸体中,制动主缸第三油口72位于制动主缸缸体37的右端即位于制动主缸36的Ⅲ腔缸体中。
[0072] 所述的制动主缸第一油口73与第二高速开关阀33的一端口采用液压管路相连接,第二高速开关阀33的另一端与第二单向阀22的出油口采用液压管路相连接。第二高速开关阀33为常闭型高速开关电磁阀,其在通电的情况下打开,在断电的情况下关闭。第二高速开关阀33通过电连接方式与电磁阀控制器66相连,电子控制单元(ECU)65通过电信号控制电磁阀控制器66,电磁阀控制器66通过PWM控制方式,对第二高速开关阀33的输入脉冲宽度进行控制,通过PWM控制其脉冲宽度,从而控制其打开与关闭的时间,进而能够对其流量进行连续的控制。由于第二高速开关阀33流出的液压油将进入制动主缸36的Ⅰ腔,从而推动制动主缸第一活塞38与制动主缸第二活塞40向右移动,实现制动主缸36的Ⅱ、Ⅲ腔的建压,从而实现汽车的制动,所以第二高速开关阀33对流量的精确控制能够保证制动系统制动时的快速性和精确性。
[0073] 所述的制动主缸第二油口71和第四常开电磁阀49的一端、第五常开电磁阀50的一端、第三单向阀75的出油端分别采用液压管路连接;第四常开电磁阀49的另一端和第三常闭电磁阀53的一端、左前轮缸61分别通过液压管路相连;第二压力传感器57位于第四常开电磁阀49的另一端与左前轮缸61之间的液压管路中,其作用是实时监测左前轮缸61的压力值,确保制动压力精度。第五常开电磁阀50的另一端和第四常闭电磁阀54的一端、左后轮缸62分别通过液压管路相连;第三压力传感器58位于第五常开电磁阀50的另一端与左后轮缸
62之间的液压管路中,其作用是实时监测左后轮缸62的压力值,确保制动压力精度,第三单向阀75的进油端和油箱16之间采用液压管路连接。
[0074] 所述的制动主缸第三油口72和第六常开电磁阀51的一端、第七常开电磁阀52的一端、第四单向阀76的出油端分别采用液压管路连接;第六常开电磁阀51的另一端和第五常闭电磁阀55的一端、右前轮缸63分别采用液压管路相连;第四压力传感器59位于第六常开电磁阀51的另一端与右前轮缸63之间的液压管路中,其作用是实时监测右前轮缸63的压力值,确保制动压力精度。第七常开电磁阀52的另一端和第六常闭电磁阀56的一端、右后轮缸64分别采用液压管路相连;第五压力传感器60位于第七常开电磁阀52的另一端与右后轮缸
64之间的液压管路中,其作用是实时监测右后轮缸64的压力值,确保制动压力精度。第四单向阀76的进油端和油箱16之间采用液压管路连接。第三常闭电磁阀53的另一端、第四常闭电磁阀54的另一端、第五常闭电磁阀55的另一端与第六常闭电磁阀56的另一端分别通过液压管路与油箱16相连。
[0075] 参阅图2,所述的电控部分D包括电子控制单元(ECU)65与电磁阀控制器66。电子控制单元(ECU)65采用BOSCH公司所生产的EDC7系列产品,电子控制单元(ECU)65上的对应功能接线端分别和转角转矩传感器3、踏板位移传感器43、第一压力传感器24、第二压力传感器57、第三压力传感器58、第四压力传感器59、第五压力传感器60、电动机19与电磁阀控制器66上的相应接线端电线连接。电磁阀控制器66上的对应功能接线端分别和第一高速开关阀23、第二高速开关阀33、第一常开电磁阀14、第二常开电磁阀15、第三常开电磁阀34、第四常开电磁阀49、第五常开电磁阀50、第六常开电磁阀51、第七常开电磁阀52、第一常闭电磁阀12、第二常闭电磁阀13、第三常闭电磁阀53、第四常闭电磁阀54、第五常闭电磁阀55、第六常闭电磁阀56、第七常闭电磁阀35、第八常闭电磁阀74与三位四通电磁阀25上的相应电磁铁接线端电线连接。
[0076] 本发明的原理和工作过程如下:
[0077] 1.向左转向且ABS增压工况
[0078] (1)转向过程:
[0079] 参阅图3,当驾驶员向左转动转向盘1时,位于转向轴2上的转角转矩传感器3检测到转向盘的转角与转矩,并将转角信号与转矩信号传送给电子控制单元(ECU)65,电子控制单元(ECU)65通过计算分析向电动机19和电磁阀控制器66发送执行命令。
[0080] 电磁阀控制器66控制第一常闭电磁阀12、第二常闭电磁阀13、第七常闭电磁阀35,第八常闭电磁阀74通电处于打开状态;第一常开电磁阀14,第二常开电磁阀15,第三常开电磁阀34通电处于关闭状态;第一高速开关阀23,第二高速开关阀33通电处于打开状态;其余电磁阀处于断电的初始位置。
[0081] 转向轴2随着转向盘1转动,并带动齿轮4旋转,由于齿轮4和齿条5保持啮合状态,形成齿轮齿条副,可以将齿轮4的旋转运动转换为齿条5的向左直线运动。由于齿条5左端与模拟主缸活塞杆6右端相连,故齿条5的运动可传递至模拟主缸活塞杆6,使后者保持向左运动。模拟主缸活塞杆6再带动模拟主缸活塞8向左运动。由于此时模拟主缸11的Ⅰ、Ⅱ两腔均与油箱16直接相连,所以模拟主缸活塞8在模拟主缸11中向左移动时不会遇到液压阻力。此时,模拟主缸第一弹簧7和模拟主缸第二弹簧9会由于弹性变形而产生相应的弹簧力阻碍模拟主缸活塞8移动,该阻碍力反馈至转向盘1上为驾驶员提供转向时的路感模拟。
[0082] 同时,电动机19处于正常工作状态,带动液压泵20旋转,液压泵20对外输出液压油,在液压泵20出油口处接有蓄能器18和溢流阀17。其中,蓄能器18的作用是当液压泵20工作时储存来自液压泵20所提供的多余能量,并消除液压管路中的脉冲波动;溢流阀17充当安全阀使用,当液压泵20出口处压力剧增时,溢流阀17打开溢流,使系统内压力值处在合理的范围内,保证液压系统正常工作。
[0083] 电磁阀控制器66通过PWM控制方式,对第一高速开关阀23的输入脉冲宽度进行控制,通过PWM控制其脉冲宽度,从而控制其打开与关闭的时间,进而能够对进入转向动力缸28的流量进行连续的控制,来保证转向系统转向时的快速性和精确性。
[0084] 液压泵20输出的液压油经过第一单向阀21、第一高速开关阀23、三位四通电磁阀25流入转向动力缸28的Ⅱ腔中,使Ⅱ腔压力增加,推动转向动力缸活塞27向左移动,从而带动转向动力缸第一活塞杆26和转向动力缸第二活塞杆30向左移动。转向动力缸第一活塞杆
26通过中间的转向传动件能够带动左转向轮总成31完成向左转向;转向动力缸第二活塞杆
30通过中间的转向传动件能够带动右转向轮总成32完成向左转向。
[0085] (2)制动过程:
[0086] 参阅图3,驾驶员踩动制动踏板42使其产生位移,制动踏板43带动制动模拟主缸活塞杆44向右移动。位于制动模拟主缸活塞杆44上的踏板位移传感器43检测到制动踏板42的位移,将位移信号发送给电子控制单元(ECU)65。
[0087] 制动模拟主缸活塞杆44推动制动模拟主缸活塞46向右移动,制动模拟主缸活塞46向右压缩制动模拟主缸弹簧47,此时制动模拟主缸弹簧47会被压缩产生弹性变形,从而产生弹簧力阻碍其运动,该阻碍力传递到制动踏板42上形成对驾驶员的制动踏板力反馈。
[0088] 同时,电动机19处于正常工作状态,带动液压泵20旋转,液压泵20对外输出液压油,在液压泵20出油口处接有蓄能器18和溢流阀17。其中,蓄能器18的作用是当液压泵20工作时储存来自液压泵20所提供的多余能量,并消除液压管路中的脉冲波动;溢流阀17充当安全阀使用,当液压泵20出口处压力剧增时,溢流阀17打开溢流,使系统内压力值处在合理的范围内,保证液压系统正常工作。
[0089] 电磁阀控制器66通过PWM控制方式,对第二高速开关阀33的输入脉冲宽度进行控制,通过PWM控制其脉冲宽度,从而控制其打开与关闭的时间,进而能够对进入制动主缸36的Ⅰ腔流量进行连续的控制,来保证转向系统制动时的快速性和精确性。
[0090] 液压泵20输出的液压油经过第二单向阀22、第二高速开关阀33流入制动主缸36的Ⅰ腔中,使Ⅰ腔压力增加,推动制动主缸第一活塞38向右移动,使Ⅱ腔压力增加,推动制动主缸第二活塞40向右移动,使Ⅲ腔压力增加,完成制动主缸36的Ⅱ、Ⅲ两腔建压。
[0091] 制动主缸36的Ⅱ腔内的液压油经过第四常开电磁阀49进入左前轮缸61,实现汽车左前轮的制动增压;制动主缸36的Ⅱ腔内的液压油经过第五常开电磁阀50进入左后轮缸62,实现汽车左后轮的制动增压;制动主缸36的Ⅲ腔内的液压油经过第六常开电磁阀51进入右前轮缸63,实现汽车右前轮缸的增压;制动主缸36的Ⅲ腔内的液压油经过第七常开电磁阀52进入右后轮缸64,实现汽车右后轮缸的增压。从而实现ABS工况下的制动增压。具体液压流如图3中粗线所示。
[0092] 2.向左转向且ABS保压工况
[0093] (1)转向过程:
[0094] 参阅图4,具体向左转向执行过程与工况1中转向过程相同,在此不再赘述。
[0095] (2)制动过程:
[0096] 参阅图4,当系统检测到汽车需要防抱死使各个轮缸保压时,电子控制单元(ECU)65向电磁阀控制器66发送执行命令,电磁阀控制器66控制第二高速开关阀33断电关闭,同时控制第四常开电磁阀49,第五常开电磁阀50,第六常开电磁阀51,第七常开电磁阀52通电处于关闭状态。
[0097] 此时左前轮缸61,左后轮缸62,右前轮缸63,右后轮缸64内的液压油均封闭在各个轮缸之中,实现了汽车四个轮缸的保压过程。
[0098] 具体液压流如图4中粗线所示。
[0099] 3.向左转向且ABS减压工况
[0100] (1)转向过程:
[0101] 参阅图5,具体向左转向执行过程与工况1中转向过程相同,在此不再赘述。
[0102] (2)制动过程:
[0103] 参阅图5,驾驶员松开制动踏板42,制动模拟主缸弹簧47的弹性力推动制动模拟主缸活塞46向左移动,从而带动模拟主缸活塞杆44向左移动,使制动踏板42逐渐回位。
[0104] 此时电子控制单元(ECU)65向电磁阀控制器66发送执行命令,电磁阀控制器66控制第二高速开关阀33断电关闭,同时控制第四常开电磁阀49,第五常开电磁阀50,第六常开电磁阀51,第七常开电磁阀52通电处于关闭状态;控制第三常闭电磁阀53,第四常闭电磁阀54,第五常闭电磁阀55,第六常闭电磁阀56通电处于打开状态。左前轮缸61内的液压油通过第三常闭电磁阀53流入油箱16,实现左前轮缸的减压;左后轮缸62内的液压油通过第四常闭电磁阀54流入油箱16,实现左后轮缸的减压;右前轮缸63内的液压油通过第五常闭电磁阀55流入油箱16,实现右前轮缸的减压;右后轮缸64内的液压油通过第六常闭电磁阀56流入油箱16,实现右后轮缸的减压。
[0105] 从而实现ABS工况下的制动减压。
[0106] 具体液压流如图5中粗线所示。
[0107] 4.向左转向且ESC左前轮单轮增压工况
[0108] (1)转向过程:
[0109] 参阅图6,具体向左转向执行过程与工况1中转向过程相同,在此不再赘述。
[0110] (2)制动过程:
[0111] 参阅图6,在车辆行驶过程中,当电子控制单元(ECU)65判断出车辆失稳时,触发ESC控制(以向右过多转向为例:需要对左前车轮实施制动,使车辆保持稳定)。此时不需要踩制动踏板42。
[0112] 电动机19处于正常工作状态,带动液压泵20旋转,液压泵20对外输出液压油,在液压泵20出油口处接有蓄能器18和溢流阀17。其中,蓄能器18的作用是当液压泵20工作时储存来自液压泵20所提供的多余能量,并消除液压管路中的脉冲波动;溢流阀17充当安全阀使用,当液压泵20出口处压力剧增时,溢流阀17打开溢流,使系统内压力值处在合理的范围内,保证液压系统正常工作。
[0113] 电磁阀控制器66通过PWM控制方式,对第二高速开关阀33的输入脉冲宽度进行控制,通过PWM控制其脉冲宽度,从而控制其打开与关闭的时间,进而能够对进入制动主缸36的Ⅰ腔流量进行连续的控制,来保证转向系统制动时的快速性和精确性。
[0114] 液压泵20输出的液压油经过第二单向阀22、第二高速开关阀33流入制动主缸36的Ⅰ腔中,使Ⅰ腔压力增加,推动制动主缸第一活塞38向右移动,使Ⅱ腔压力增加,推动制动主缸第二活塞40向右移动,使Ⅲ腔压力增加,完成制动主缸36的Ⅱ、Ⅲ两腔建压。
[0115] 制动主缸36的Ⅱ腔内的液压油经过第四常开电磁阀49进入左前轮缸61,实现汽车左前轮的制动增压。从而实现ESC工况下的左前轮单轮制动增压。具体液压流如图6中粗线所示。
[0116] 5.向左转向且ESC左前轮单轮保压工况
[0117] (1)转向过程:
[0118] 参阅图7,具体向左转向执行过程与工况1中转向过程相同,在此不再赘述。
[0119] (2)制动过程:
[0120] 参阅图7,当系统检测到汽车需要使左前轮缸61保压时,电子控制单元(ECU)65向电磁阀控制器66发送执行命令,电磁阀控制器66控制第二高速开关阀33断电关闭,同时控制第四常开电磁阀49通电处于关闭状态。
[0121] 此时左前轮缸61内的液压油封闭在左前轮缸之中,实现了汽车左前轮缸的单独保压过程。具体液压流如图7中粗线所示。
[0122] 6.向左转向且ESC左前轮单轮减压工况
[0123] (1)转向过程:
[0124] 参阅图8,具体向左转向执行过程与工况1中转向过程相同,在此不再赘述。
[0125] (2)制动过程:
[0126] 参阅图8,当系统检测到汽车需要使左前轮缸61减压时,电子控制单元(ECU)65向电磁阀控制器66发送执行命令,电磁阀控制器66控制第二高速开关阀33断电关闭,同时控制第四常开电磁阀49通电处于关闭状态;控制第三常闭电磁阀53通电处于打开状态。左前轮缸61内的液压油通过第三常闭电磁阀53流入油箱16,实现左前轮缸的减压,从而实现ESC工况下的左前轮的单轮制动减压。具体液压流如图8中粗线所示。
[0127] 7.断电失效情况下向左转向且制动增压工况
[0128] (1)转向过程:
[0129] 参阅图9,当系统断电时,所有电磁阀均断电由于弹簧力的作用下回到初始位置。当驾驶员向左转动转向盘1时,转向轴2随着转向盘1转动,并带动齿轮4旋转,由于齿轮4和齿条5保持啮合状态,形成齿轮齿条副,可以将齿轮4的旋转运动转换为齿条5的向左直线运动。由于齿条5左端与模拟主缸活塞杆6右端相连,故齿条5的运动可传递至模拟主缸活塞杆
6,使后者保持向左运动。此时模拟主缸11的Ⅰ腔内压力升高,液压油经过第一常开电磁阀
14、三位四通电磁阀25进入转向动力缸28的Ⅱ腔中,使Ⅱ腔压力增加,推动转向动力缸活塞
27向左移动,从而带动转向动力缸第一活塞杆26和转向动力缸第二活塞杆30向左移动。转向动力缸第一活塞杆26通过中间的转向传动件能够带动左转向轮总成31完成向左转向;转向动力缸第二活塞杆30通过中间的转向传动件能够带动右转向轮总成32完成向左转向。同时转向动力缸28的Ⅰ腔内压力升高,其内液压油经过三位四通电磁阀25、第二常开电磁阀15进入模拟主缸11的Ⅱ腔中,实现卸荷。
[0130] (2)制动过程:
[0131] 参阅图9,当系统断电时,所有电磁阀均断电由于弹簧力的作用下回到初始位置。驾驶员踩动制动踏板42使其产生位移,制动踏板43带动制动模拟主缸活塞杆44向右移动。
制动模拟主缸活塞杆44推动制动模拟主缸活塞46向右移动,制动模拟主缸48的有液腔内的压力升高,液压油经过第三常开电磁阀34进入到制动主缸36的Ⅰ腔中,使Ⅰ腔压力增加,推动制动主缸第一活塞38向右移动,使Ⅱ腔压力增加,推动制动主缸第二活塞40向右移动,使Ⅲ腔压力增加,完成制动主缸36的Ⅱ、Ⅲ两腔建压。
[0132] 制动主缸36的Ⅱ腔内的液压油经过第四常开电磁阀49进入左前轮缸61,实现汽车左前轮的制动增压;制动主缸36的Ⅱ腔内的液压油经过第五常开电磁阀50进入左后轮缸62,实现汽车左后轮的制动增压;制动主缸36的Ⅲ腔内的液压油经过第六常开电磁阀51进入右前轮缸63,实现汽车右前轮缸的增压;制动主缸36的Ⅲ腔内的液压油经过第七常开电磁阀52进入右后轮缸64,实现汽车右后轮缸的增压。从而实现断电失效工况下的制动增压。
具体液压流如图9中粗线所示,液压流方向如图9中箭头指示方向所示。
[0133] 8.断电失效情况下向左转向且制动减压工况
[0134] (1)转向过程:
[0135] 参阅图10,当系统断电时,所有电磁阀均断电由于弹簧力的作用下回到初始位置。当驾驶员向左转动转向盘1时,转向轴2随着转向盘1转动,并带动齿轮4旋转,由于齿轮4和齿条5保持啮合状态,形成齿轮齿条副,可以将齿轮4的旋转运动转换为齿条5的向左直线运动。由于齿条5左端与模拟主缸活塞杆6右端相连,故齿条5的运动可传递至模拟主缸活塞杆
6,使后者保持向左运动。此时模拟主缸11的Ⅰ腔内压力升高,液压油经过第一常开电磁阀
14、三位四通电磁阀25进入转向动力缸28的Ⅱ腔中,使Ⅱ腔压力增加,推动转向动力缸活塞
27向左移动,从而带动转向动力缸第一活塞杆26和转向动力缸第二活塞杆30向左移动。转向动力缸第一活塞杆26通过中间的转向传动件能够带动左转向轮总成31完成向左转向;转向动力缸第二活塞杆30通过中间的转向传动件能够带动右转向轮总成32完成向左转向。同时转向动力缸28的Ⅰ腔内压力升高,其内液压油经过三位四通电磁阀25、第二常开电磁阀15进入模拟主缸11的Ⅱ腔中,实现卸荷。
[0136] (2)制动过程:
[0137] 参阅图10,当系统断电时,所有电磁阀均断电由于弹簧力的作用下回到初始位置。驾驶员松开制动踏板42,制动模拟主缸弹簧47的弹性力推动制动模拟主缸活塞46向左移动,从而带动模拟主缸活塞杆44向左移动,使制动踏板42逐渐回位。制动模拟主缸48的有液腔内的压力降低,液压油从制动主缸36的Ⅰ腔经过第三常开电磁阀34流回制动模拟主缸48的有液腔内。制动主缸36内的制动主缸第一活塞38和制动主缸第二活塞40向右移动在其Ⅱ、Ⅲ两腔内的制动主缸第一弹簧39和制动主缸第二弹簧41的作用下,逐渐向左移动,此时Ⅱ、Ⅲ两腔的容积变大,压力减小。液压油从左前轮缸61经过第四常开电磁阀49进入制动主缸36的Ⅱ腔内;液压油从左后轮缸62经过第五常开电磁阀50进入制动主缸36的Ⅱ腔内;液压油从右前轮缸63经过第六常开电磁阀51进入制动主缸36的Ⅲ腔内;液压油从右后轮缸64经过第七常开电磁阀52进入制动主缸36的Ⅲ腔内。从而完成断电失效工况下的制动减压。
具体液压流如图10中粗线所示,液压流方向如图10中箭头指示方向所示。
[0138] 本实施例采用向左转向为例诠释汽车转向过程,汽车向右转向过程时只需电磁阀控制器66控制三位四通电磁阀25右端通电,其余过程与向左转向类似。