CN106470864B - 用于车辆的液压助力方法、液压助力系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆液压助力方法，包括：由供油管路、回油管路、电力助力器源和槽在其间连接的两个液压装置，该电力助力器源经由电力助力管路而连接到供油管路和回油管路且从槽获得油；以及真空阀，包括连接到供油管路和回油管路的输入端口和连接到槽的输出端口。该真空阀具有第一通过状态和第二阻塞状态。该方法包括以下步骤：(E1)当车辆实现至少一个预定要求时激活电力助力器源，真空阀处于第一通过状态；以及(E2)当需要液压助力时将真空阀从第一通过状态切换到第二阻塞状态，因此可以增压电力到供油系统和回油系统。

Description

用于车辆的液压助力方法、液压助力系统和车辆
技术领域
本发明涉及特别用于车辆的液压助力回路的领域。具体地，本发明涉及液压助力电机的激活时间的优化。
背景技术
已知的用于车辆的液压助力系统可以取决于车辆的操作条件或通过用户取决于命令而可选择性地参与使用。
因此，这些系统补助主高速车辆传送，通常机械，电气或甚至液压。
在所有当前文本中，液压装置被指定为能够操作为电机和液压泵二者的装置。在具有径向活塞的液压装置中，液压装置通常包括放置在凹坑中、在气缸体中且与多叶凸轮接触执行往复运动的多个活塞。
助力系统的特定结构在代表申请人的于2013年9月19日提交的专利申请EP2013/069519中呈现。
该结构包括：将被指定为驱动的第一液压装置安装在由车辆的主传动装置旋转地驱动的车辆的轴上，且将被指定为驱动的一个或多个液压装置安装在车辆的不由主传动装置驱动的其它轴中的一个上，驱动和驱动液压装置通过液压电路连接。液压装置中的每一个具有进气口和排气口。排气口中的每一个通过供油管路和回油管路连接到进气口。
在操作而不助力的情况下，两个液压装置处于自由轮配置；通常存在具有径向活塞的液压装置，这些活塞在自由轮模式下是不可用的。
更确切地说，针对具有可伸缩活塞的液压装置而言，定义了自由轮配置，即其中液压装置在没有流体压力的情况下操作且更具体地活塞不与相关联的凸轮接触的配置。针对具有气缸体去耦合的液压装置而言，即当气缸体不再在杆上参与使用时，自由轮配置以其中该轴不驱动气缸体(或相反地)的相同方式被定义。
在两种情况下，活塞不执行与多叶凸轮接触的往复运动。这些配置例如在具有混合操作条件的装置上是有利的。
该自由轮配置的相反面是其中液压装置在流体压力下操作且活塞与多叶凸轮接触执行往复运动的操作条件。
从自由轮配置到服务配置的转换被称为对液压装置的服务的布置。
在液压助力的参与使用期间，不同液压装置必须进入服务。为了那个目的，代表申请人的于2013年1月13日提交的专利申请FR 1351245呈现升压系统，其具体地包括递送适合于可选择性地被参与使用的流动速率的助力器源，所述助力器源经由助力器管路连接到供油管路且连接到排出管路。只要在车辆的后轴上观察到滑动，助力器源就被激活以然后递送流动速率到驱动液压装置，由此允许助力系统进入服务。
然而，这种助力器系统可以具有相当延长反应时间(近似一秒)，其与提升供油管路和排出管路以增压所需要的时间对应。而且，液压助力系统通常由驾驶员按照需求而参与使用，该驾驶员可以在不必要求液压助力系统的情况下激活它。
加上开始反应时间，它出现了当液压助力系统不是必须时被激活，这导致对该系统的可避免的磨损。
发明内容
为了修正上述劣势，本发明提出了用于车辆的液压助力方法，包括：
-由供油管路和回油管路互连的两个液压装置，
-助力器源和储液器，助力器源经由助力器管路连接到供油管路和回油管路且从储液器获得油，
-真空阀，包括连接到供油管路和回油管路的输入端口和连接到储液器的输出端口，真空阀具有第一通过状态和第二阻塞状态；
所述方法包括以下步骤：
-E1：当车辆满足至少一个预定条件时激活助力器源，真空阀处于第一通过状态；
-E2：当需要液压助力时将真空阀从第一通过状态切换到第二阻塞状态，因此允许提升供应回路和回油回路的增压。
这种方法可以改善用于使系统进入服务的反应时间且因此限制液压助力的使用到必要情况。
有利地，本发明单独或组合具有以下特征：
-所述方法还包括第三步骤E3：当不再需要液压助力时将真空阀从第二阻塞状切换到第一通过状态态，助力器源保持被激活，
-当激活助力器源时总是执行步骤E2，
-所述方法还包括第四步骤E4：当车辆不再满足预定条件中的一个时去激活助力器源，
-助力器源为包括电机(M)和泵的电泵单元(GEP)，且其中，激活助力器源包括供应电力到所述单元的电机，
-真空阀为由控制单元电气控制的电磁阀，
-预定条件中的一个为小于阈值速度例如30km/h的车辆的速度，
-预定条件中的一个因对车辆的路线和/或迹线的分析而产生，
-相对于因所述分析而产生的预定条件的信息由全球定位系统提供，
-液压机器为固定位移机器，具有能够脱离的径向活塞和多叶凸轮，
-助力器回路在助力器源与供油管路和回油管路之间包括止回阀和限压器，
-回路选择器置入在供油管路和回油管路与真空阀之间。
本发明也提出液压助力系统，包括：
-由供油管路和回油管路互连的两个液压装置，
-助力器源和储液器，助力器源经由助力器管路连接到供油管路和回油管路且从储液器获得油，
-真空阀，包括连接到供油管路和回油管路的输入端口和连接到储液器的输出端口，真空阀具有第一通过状态和第二阻塞状态；
其特征在于，所述液压系统包括：
-用于检测用于触发助力器源的激活的预定条件的装置，
-确定对液压助力的需求的装置，
控制真空阀的状态的装置；
当检测装置检测到预定条件中的一个时通过用于控制所述阀(7)的状态的装置使所述阀处于第一通过状态，以及
当确定装置确定对液压助力的需求时通过用于控制所述阀的状态的装置使所述阀处于第二阻塞状态，因此允许提升供油回路和回油回路的增压。
本发明也提出装备有之前描述的且适合于实施之前所述方法的液压助力系统的车辆。
附图说明
本发明的其它特征、目标和优势将通过下面的描述揭露，其仅仅是说明性的而非限制性的，且必须参照附图来阅读，其中：
-图1a和图1b示出允许本发明的方法在该方法中的某个步骤处的实现的装置的液压示意图；
-图2a和图2b示出允许本发明的方法在该方法中的另一个步骤处的实现的装置的液压示意图；
-图3示出遵循本发明的方法的示意图；
-图4示出具有液压助力的装置进入服务的液压示意图；
-图5示出用于使用液压助力的GPS的使用。
具体实施方式
参照图1a,1b(来自文献EP2013/069519)将描述液压系统的示意图。
液压助力系统被安装在车辆V上。
示出的系统包括驱动液压装置1(其被安装在车辆V的前轴AV上)和被动驱动液压装置2(其被安装在车辆V的后轴AR上)。液压装置1,2通常具有径向活塞，多叶凸轮，且为固定位移装置，径向活塞被安装在气缸体中。具体地，多叶凸轮可以具体通过去耦合气缸体和轴的杆而脱离。
为了示出该系统的操作，它的进气口和排气口针对这些液压装置中的每一个被分别标记为驱动液压装置1的进气口11和排气口12和被动驱动液压装置2的进气口21和排气口22。
驱动液压装置1的排气口12通过供油管路4连接到被动驱动液压装置2的进气口21，且被动驱动液压装置2的排气口22通过回油管路5连接到驱动液压装置1的进气口11。
液压装置1和2中的每一个与旋转杆分别13和23(通常车辆轴V)相关联。例如，液压装置1,2以轴的杆的速度旋转或者以在轴上包括的两个轮的平均速度旋转(在不同的情况下)。
主电机M通常为热机或电机。
主电机M可以经由离合器33耦合到助力器源3，允许该助力器源3与主电机M的啮合或脱离(参见图1b,2b)。
该主电机M例如连接到允许驱动其轮的车辆V的主传动装置，主传动装置的不同结构和轮对本领域的技术人员来说是公知的且未在附图中示出。
根据另一个变型，主电机M为关于车辆V的主传动装置或考虑的装置的独立电机。主电机M和助力器源3可以然后例如形成电泵单元(GEP)。通常，该电泵单元(GEP)包括主电机M(当这为电机时)和泵。
根据示出的实施例，助力器源3包括助力器泵31和/或液压蓄压器(在附图中未示出)，和/或过滤器34(参见图1a,2a)。
助力器源3通常以环境压力从储液器R获得油。储液器要做的也是通向储液器R且可以用于存储油的驱动管路。
助力器源3经由助力器管路32连接到供油管路4和回油管路5。
具体地，助力器管路32在前向(助力器源3朝向回油管路5)由止回阀61连接到回油管路5且在返回方向(回油管路5朝向助力器源3)由限压器62连接到回油管路5。助力器管路32在前向由止回阀63连接到供油管路4且在返回方向由限压器64连接到供油管路4(参见图1a,2a)。
驱动液压装置1和被动驱动液压装置2因此形成闭合液压电路，其助力器源3通过止回阀61,63和限压器62,64关于压力提供助力器，以对回路中的损失和泄露进行补偿。
真空阀7将回油管路5和供油管路4连接到储液器R。
根据第一实施例(参见图1a,2a)，真空阀7包括输入端口和输出端口(两个端口，两个位置)。回油管路和供油管路连接到回路选择器8的两个输入(参见图1a，2a)，该选择器的输出连接到真空阀的端口，真空阀7的输出端口连接到储液器R。可替换地，该回路选择器8可以由简单节点取代(参见图2a,2b)。从供油管路4和回油管路5延伸的管路然后连接到真空阀7的输入端口。
根据第一状态，该阀7正在通过，且根据第二状态，该阀正在阻塞。
根据第二实施例(参见图2a,2b)，该真空阀7包括两个输入端口和一个输出端口(三个端口和两个位置)。供油管路4和回油管路5中的每一个连接到输入端口，真空阀7的输出端口总是连接到储液器R。
根据第一状态，该阀7正在通过，即两个输入端口与输出端口通信；根据第二状态，该阀正在阻塞。
真空阀7由致动器71控制，该致动器71可以将真空阀7从第一状态切换到第二状态。恢复元件72(例如弹簧)在默认情况下保持所述阀7在第一状态下。该阀7例如为电磁阀且致动器71由控制单元U控制。
现在将参照图3描述用于使用助力器回路的方法。
液压助力系统被提供以仅在车辆V证实至少一个预定条件时被激活。只要满足预定条件中的至少一个，车辆V据称处于备用状态。例如，该备用状态可以由小于阈值速度通常30km/h的车辆V的速度限定。为此，液压系统或车辆具有用于检测所述预定条件的装置。
当备用状态有效时，可以在后轴AR的滑动期间或者当车辆V的驾驶员期望它时使服务配置进入服务。为了进入服务，必须对供油管路4和回油管路5增压，使得所述管路的增压可以允许在驱动装置1和被动驱动装置2之间扭矩传输。
后轴AR的滑动可以具体地通过借由传感器测量车辆V的轮的速度来检测。
杆13施加输入扭矩到驱动液压装置1；后者进入服务配置，它然后递送流速通过被动驱动液压装置2的进气口21，这导致它进入服务。
在第一步骤E1(参见图1a,1b)中，如果车辆V处于备用状态，则助力器源3被激活，将油从储液器R带入到供油管路4和回油管路5，并且真空阀7处于其第一状态(即通过)。通常，助力器源3处于电泵单元(GEP)。
真空阀7然后正在通过，由助力器源3喷射到供油管路4和回油管路5中的油将通过真空阀7(和/或电路选择器8)返回到储液器R，因此打开供油管路4和回油管路5的助力器电路。该系统因此仍然处于自由轮配置。
在第二步骤E2(参见图2a，2b)如果车辆V需要液压助力，即观察到滑动，则控制单元U命令致动器71，这导致阀7从第一状态切换到第二状态(阻塞状态)，因此闭合供油管路和回油管路的助力器回路。助力器源3保持被激活。供油回路4和回油回路5然后由助力器源3增压，且将允许驱动装置1和被动驱动装置2之间的扭矩传输，如之前解释。一旦执行到服务的放置，液压装置1,2就处于服务配置(参见图3)：从前轴AV获得的扭矩被传输到后轴AR。
只要不再需要液压助力，就在第三步骤E3中，致动器71使阀7进入其第一状态即通过，且再次打开助力器回路，这导致供油管路4和回油管路5中的压力降低。液压系统因此转换到自由轮配置。
只要车辆V保持在备用状态，助力器源3就保持被激活。助力器源3因此正在旋转“空载”。最后，在第四步骤E4中，如果车辆V离开备用状态，即没有预定条件满足，则去激活助力器源3。
为了能够初始化该方法，可以提供准备步骤E0，在准备步骤E0中，验证了没有预定条件满足且去激活助力器源3。在使用中，步骤E0将跟着步骤E4，允许重复该方法。
由于该方法，从驱动装置1到被动驱动装置2的扭矩传输更快发生，因为不必等待助力器源的激活时间，也不必等待驾驶员激活液压助力。此外，仅在车辆V的滑动情况下使液压装置1,2进入服务，这可以减小由装置1,2执行的循环的数量，且可以避免噪声危害。
助力器源3被标出，使得它总是能够在一定压力下供应大量油，真空阀7能够导致头损失。
备用状态也可以由车辆V执行的路线和/或迹线的分析导致，以预期对液压助力的需要。以这种方式，预定条件可以通常考虑车辆V的速度和迹线的特征(斜坡，公路等)。
例如，可以耦合全球定位系统9(例如GPS)到液压助力系统(参见图5)，使得所述全球定位系统9供应与预定条件有关的信息。
车辆V需要从点A旅行到点B，全球定位系统检测车辆V的位置91且可以预期高地92的存在和难以旅行的地面93(障碍物，淤泥等)的存在，这要求关于车辆V的后轴AR的扭矩。
因此，只要车辆达到高地92和地面93的开始，因此就验证预定条件，这触发车辆V的备用状态。

Claims (15)

1.一种用于车辆(V)的液压助力方法，所述车辆(V)包括：
-由供油管路(4)和回油管路(5)互连的两个液压装置(1,2)，
-助力器源(3)和储液器(R)，助力器源(3)经由助力器管路(32)连接到供油管路(4)和回油管路(5)且从储液器(R)获得油，
-真空阀(7)，包括连接到供油管路(4)和回油管路(5)的输入端口和连接到储液器(R)的输出端口，所述真空阀具有第一通过状态和第二阻塞状态；
所述方法包括以下步骤：
-E1：当车辆(V)满足至少一个预定条件时激活助力器源(3)，所述真空阀(7)处于第一通过状态；
-E2：当需要液压助力时将真空阀(7)从第一通过状态切换到第二阻塞状态，因此允许供油回路和回油回路的增压。
2.根据前述权利要求所述的方法，还包括第三步骤E3：当不再需要液压助力时将真空阀(7)从第二阻塞状切换到第一通过状态，所述助力器源(3)保持被激活。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当激活助力器源(3)时总是执行步骤E2。
4.根据权利要求1或者2所述的方法，还包括第四步骤E4：当车辆(V)不再满足预定条件中的一个时去激活所述助力器源(3)。
5.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，助力器源(3)为包括电机(M)和泵的电泵单元(GEP)，且其中，激活助力器源(3)包括供应电力到所述单元的电机。
6.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，所述真空阀(7)为由控制单元(U)电气控制的电磁阀。
7.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，预定条件中的一个为小于阈值速度的车辆(V)的速度。
8.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，预定条件中的一个因对车辆(V)的路线和/或迹线的分析而产生。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于因所述分析而产生的预定条件的信息由全球定位系统(9)提供。
10.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，液压装置(1,2)为固定位移机器，具有能够脱离的径向活塞和多叶凸轮。
11.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，助力器回路在助力器源(3)与供油管路(4)和回油管路(5)之间包括止回阀(61,63)和限压器(62,64)。
12.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，回路选择器(8)置入在供油管路(4)和回油管路(5)与真空阀(7)之间，所述供油管路(4)和所述回油管路(5)连接到所述回路选择器(8)的两个输入，并且所述回路选择器(8)的输出连接到所述真空阀(7)。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述阈值速度为30km/h。
14.一种液压助力系统，包括：
-由供油管路(4)和回油管路(5)互连的两个液压装置(1,2)，
-助力器源(3)和储液器(R)，所述助力器源(3)经由助力器管路(32)连接到供油管路(4)和回油管路(5)且从储液器(R)获得油，
-真空阀(7)，包括连接到供油管路(4)和回油管路(5)的输入端口和连接到储液器(R)的输出端口，真空阀具有第一通过状态和第二阻塞状态；
其特征在于，所述液压助力系统包括：
-用于检测用于触发助力器源(3)的激活的预定条件的装置，
-确定对液压助力的需求的装置，
控制真空阀(7)的状态的装置(71,72，U)；
当检测装置检测到预定条件中的一个时通过用于控制所述阀(7)的状态的装置使所述阀(7)处于第一通过状态，以及
当确定装置确定对液压助力的需求时通过用于控制所述阀(7)的状态的装置使所述阀(7)处于第二阻塞状态，因此允许供油回路(4)和回油回路(5)的增压。
15.一种装备有根据权利要求14所述的且适合于实施根据权利要求1至13中任一项所述的方法的液压助力系统的车辆。
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