[發明專利]一種液壓輔助驅動與制動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310372925.4
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103407449A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 曾小華;李相華;李勝;宋大風;賀輝;彭君;劉彬娜;白鴿;楊南南;彭宇君
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W30/182
• 分類號: B60W30/182;B60W10/30;B60W10/18;B60K25/02;B60T13/68
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

1.一種液壓輔助驅動與制動系統，包括發動機（1）、離合器（2）、變速箱（4）、后驅動橋（5）、兩個后輪（6）、兩個前輪（7）、加速踏板（18）、制動踏板（19）和車架，所述發動機（1）的曲軸輸出軸（16）與離合器（2）的輸入軸采用花鍵副連接，離合器（2）的輸出軸與變速箱（4）的輸入軸采用花鍵副連接，變速箱（4）的輸出軸與后驅動橋（5）的輸入軸采用花鍵副連接；其特征在于，還包括取力器（3）、軸向斜盤式高壓變量泵（9）、三位四通電磁換向閥（10）、電液比例溢流閥（11）、熱交換器（12）、安全閥組（14）、2個結構相同的液壓定量馬達（15）、油罐（13）和電子控制單元（8），其中，所述取力器（3）的輸入軸與發動機驅動附件的輸出軸（17）采用花鍵副連接，取力器（3）的輸出軸與軸向斜盤式高壓變量泵（9）的轉子軸通過法蘭盤連接；軸向斜盤式高壓變量泵（9）與三位四通電磁換向閥（10）管道連接，三位四通電磁換向閥（10）分別與安全閥組（14）、電液比例溢流閥（11）、油罐（13）管道連接；安全閥組（14）的出油口與2個結構相同的液壓定量馬達（15）的進油口管道連接，2個結構相同的液壓定量馬達（15）的出油口與軸向斜盤式高壓變量泵（9）的進油口管道連接；所述電液比例溢流閥（11）的出油口與熱交換器（12）的進油口管道連接，熱交換器（12）的出油口與油罐（13）管道連接；電子控制單元（8）通過信號線分別與發動機（1）、軸向斜盤式高壓變量泵（9）、三位四通電磁換向閥（10）、電液比例溢流閥（11）、加速踏板（18）及制動踏板（19）連接。

2.如權利要求1所述的一種液壓輔助驅動與制動系統，其特征在于，所述的軸向斜盤式高壓變量泵（9）與三位四通電磁換向閥（10）管道連接，三位四通電磁換向閥（10）分別與安全閥組（14）、電液比例溢流閥（11）管道連接是指：軸向斜盤式高壓變量泵（9）的出油口與三位四通電磁換向閥（10）的P口通過高壓油液管道密封連接，三位四通電磁換向閥（10）的A口與安全閥組（14）的進油口通過高壓油液管道密封連接，三位四通電磁換向閥（10）的B口與電液比例溢流閥（11）的進油口通過高壓油液管道密封連接，三位四通電磁換向閥（10）的T口與油罐（13）通過低壓油液管道密封連接。

3.如權利要求1所述的一種液壓輔助驅動與制動系統，其特征在于，所述2個結構相同的液壓定量馬達（15）依次安裝在兩個前輪（7）的輪轂上，軸向斜盤式高壓變量泵（9）固定在車架上；所述安全閥組（14）的出油口與2個結構相同的液壓定量馬達（15）的進油口通過高壓油液管道密封連接，2個結構相同的液壓定量馬達（15）的出油口與軸向斜盤式高壓變量泵（9）的進油口通過高壓油液管道密封連接，2個結構相同的液壓定量馬達（15）的輸出轉子軸與兩個前輪（7）的半軸采用齒輪嚙合連接。

4.如權利要求1所述的一種液壓輔助驅動與制動系統，其特征在于，所述電液比例溢流閥（11）的出油口與熱交換器（12）的進油口通過低壓油液管道密封連接，熱交換器（12）的出油口與油罐（13）通過低壓油液管道密封連接，電液比例溢流閥（11）、熱交換器（12）及油罐（13）串行設置。

5.如權利要求1所述的一種液壓輔助驅動與制動系統，其特征在于，所述2個結構相同的液壓定量馬達（15）的額定壓力為40MPa，排量為1043ml/r；所述軸向斜盤式高壓變量泵（9）為排量75ml/r，最高轉速3600rpm的高壓P90泵；所述三位四通電磁換向閥（10）的中位機能為H形，四口全接通；所述電液比例溢流閥（11）為調壓范圍為0-40MPa的高壓比例溢流閥；所述熱交換器（12）采用工作溫度為40-60℃的水冷式冷卻器；所述安全閥組（14）由限壓40MPa的兩個結構型號相同的安全閥組成，兩個安全閥的安裝位置相反。

6.如權利要求1所述的一種液壓輔助驅動與制動系統的控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟一，采集車速信號、加速踏板（18）位置信號、制動踏板（19）位置信號和液壓系統開關信號；

步驟二，判斷車速是否大于0，若是，進入步驟三；否則，說明車輛在駐車狀態，進入步驟十；

步驟三，根據車速、加速踏板（18）和制動踏板（19）位置信號判斷車輛是否制動，若是，進入步驟四；否則，進入步驟五；

步驟四，車輛處于制動狀態，液壓系統開啟進入緩速制動工作模式：電子控制單元（8）發送指令調節三位四通電磁換向閥（10）的閥芯移至右位，P口與B口、T口、A口接通，調節軸向斜盤式高壓變量泵（9）的斜盤的傾角為最大，同時電子控制單元（8）根據車速信號和制動需求轉矩計算出液壓系統的反驅動轉矩大小，向電液比例溢流閥（11）發送指令，調節變量泵（9）的出油口壓力，返回步驟二；

步驟五，判斷液壓系統開關是否為接通狀態，若是進入步驟六，否則進入步驟七；

步驟六，駕駛員啟動液壓系統進入輔助驅動工作模式：電子控制單元（8）發送指令調節三位四通電磁換向閥（10）的閥芯移至左位，P口與A口、T口與B口接通，軸向斜盤式高壓變量泵（9）經過安全閥組（14）和2個液壓定量馬達（15）連接，根據發動機（1）的轉速信號和車速信號計算出前輪的液壓定量馬達（15）的需求功率，電子控制單元（8）向變量泵（9）發送指令，調節其斜盤的傾角大小以提供液壓定量馬達（15）合適的驅動力，返回步驟二；

步驟七，判斷車速是否大于車速設定限值，若是，則進入步驟八；否則，進入步驟九；

步驟八，車速大于車速設定限值，液壓系統關閉，整車處于發動機單獨驅動模式，電子控制單元（8）發送指令調節三位四通電磁換向閥（10）的閥芯移至中位，A口、B口、P口、T口相互接通，軸向斜盤式高壓變量泵（9）和液壓定量馬達（15）均處于空轉狀態，返回步驟二；

步驟九，車速小于車速設定限值，液壓系統自動開啟進入輔助驅動工作模式，即進入步驟六；

步驟十，結束。