CN108674483A - 一种电动液压助力转向制动系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动液压助力转向制动系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

一种动液压助力转向制动系统，包括电动转向泵、液压助力器带制动总泵总成、转向机、与电动转向泵通讯连接的控制器，液压助力器带制动总泵总成内设有助力油缸、动力油缸、推力杆，助力油缸通过推力杆与动力油缸传动连接，且助力油缸上设有一号进油口、一号出油口，动力油缸上设有一号接口、二号接口，一号进油口通过电动转向泵与转向油罐相通，一号出油口通过转向机与转向油罐相通，一号接口、二号接口分别与制动油罐、制动总成相通，其控制方法为：在不同工况下，控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵的转速和压力。本设计不仅解决了布置空间和动力源问题，而且保证了转向和制动性能的稳定性。

Description

一种电动液压助力转向制动系统及其控制方法
技术领域
本发明属于车辆转向制动系统领域，具体涉及一种电动液压助力转向制动系统及其控制方法，适用于解决布置空间和动力源问题，保证不同工况下整车转向和制动性能的稳定性。
背景技术
转向系统是控制汽车行驶路线和方向的重要装置，其性能直接影响到汽车的操纵性能和稳定性能。电动液压助力转向系统不仅对电动汽车行业技术的发展具有重大意义，还能节能减排、保护环境，其随着电动汽车的发展成为未来转向技术的研究方向。
对于电动液压助力转向汽车，目前常规的设计方案是：转向系统和制动系统分别采用一套动力源为各系统提供液压助力，此方案存在如下缺点：
一方面，由于转向系统和制动系统各自采用的零件较多，占用布置空间大，成本高，某些汽车制动系统采用的真空泵会因空间限制而布置不下，或者不能满足大吨位车辆制动的性能要求；另一方面，对于电动汽车而言，不仅要克服以上缺点，还需要考虑电动液压助力的方案，该动力源的设计方案更加复杂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的布置空间以及动力源的问题，提供一种集成转向和制动系统、且共用同一动力源的电动液压助力转向制动系统及其控制方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种电动液压助力转向制动系统，包括电动转向泵、液压助力器带制动总泵总成、转向机、转向油罐、制动油罐，所述电动转向泵的进油口与转向油罐相通，电动转向泵的出油口依次通过液压助力器带制动总泵总成、转向机与转向油罐相通，所述制动油罐的出油口通过液压助力器带制动总泵总成与制动总成相通；
所述液压助力器带制动总泵总成的内部设置有助力油缸、动力油缸、推力杆，所述助力油缸通过推力杆与动力油缸传动连接；
所述助力油缸上设置有一号进油口、一号出油口，所述一号进油口通过一号高压管路与电动转向泵相通，所述一号出油口通过二号高压管路与转向机相通，所述动力油缸上设置有一号接口、二号接口，所述一号接口通过一号低压管路与制动油罐相通，所述二号接口通过三号高压管路与制动总成相通。
所述助力油缸上还设置有二号出油口，所述二号出油口通过二号低压管路与转向油罐相通。
所述制动总成包括ABS电磁阀总成、左前轮制动管路、右前轮制动管路、左后轮制动管路、右后轮制动管路，所述ABS电磁阀总成的进油端与三号高压管路相通，ABS电磁阀总成的出油端与左前轮制动管路、右前轮制动管路、左后轮制动管路、右后轮制动管路相通。
所述系统还包括与电动转向泵通讯连接的控制器，所述控制器上设置有整车CAN信号接收端口、车速信号接收端口、方向盘转角信号接收端口、制动信号接收端口。
所述控制器与整车动力电池电连。
一种电动液压助力转向制动系统的控制方法，具体为：所述控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵的转速和压力，以满足当前工况下的转向和制动要求。
所述控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵的转速和压力是指：
当控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于低车速转向、紧急转向或紧急制动工况时，控制电动转向泵调整至高转速和高压力状态；
当控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速转向或缓慢转向工况时，控制电动转向泵调整至低转速和低压力状态；
当控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速制动或缓慢制动工况时，控制电动转向泵调整至中转速和高压力状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种电动液压助力转向制动系统中液压助力器带制动总泵总成的内部设置有助力油缸、动力油缸、推力杆，助力油缸通过推力杆与动力油缸传动连接，且助力油缸上设置有一号进油口、一号出油口，一号进油口通过一号高压管路与电动转向泵相通，一号出油口通过二号高压管路与转向机相通，动力油缸上设置有一号接口、二号接口，一号接口通过一号低压管路与制动油罐相通，二号接口通过三号高压管路与制动总成相通，该设计将电动转向泵同时作为转向系统和制动系统的液压动力源，将转向系统和制动系统集成在一起，当需要转向时，转向液压油由转向油罐进入电动转向泵，升压后经一号高压管路流入助力油缸中，再依次通过二号高压管路、转向机回到转向油罐，完成一次转向液压油的循环，当需要制动时，踩下制动踏板，转向液压油由电动转向泵进入助力油缸内，助力油缸通过推力杆推动动力油缸运行，同时制动液压油从制动油罐经一号低压管路进入动力油缸，升压后经三号高压管路流入制动总成中进行制动控制，松开制动踏板时，助力油缸内的转向液压油流回转向油罐，制动总成中的制动液压油反向流回至制动油罐内，一方面有效解决了转向系统与制动系统分开布置的空间问题以及动力源问题，另一方面，转向系统、制动系统用于各自独立的油路，互不干涉，保证了转向和制动性能的稳定性。因此，本发明不仅有效解决了布置空间和动力源问题，而且保证了转向和制动性能的稳定性。
2、本发明一种电动液压助力转向制动系统中助力油缸上还设置有二号出油口，且二号出油口通过二号低压管路与转向油罐相通，该设计使得由助力油缸流出的转向液压油能够通过二号低压管路直接回到转向油罐中，不与其它油路交叉，有效避免了阻力问题，保证了液压油流动的通畅性。因此，本发明保证了液压油流动的通畅性。
3、本发明一种电动液压助力转向制动系统还包括与电动转向泵通讯连接的控制器，该控制器上设置有整车CAN信号接收端口、车速信号接收端口、方向盘转角信号接收端口、制动信号接收端口，运行过程中，控制器根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵的转速和压力，从而满足不同工况下的转向和制动要求，该设计通过将整车信号输入控制器以将电动转向泵的转速和压力调节到合理的树值，不仅使得在不同工况下均能保持转向操纵轻便、制动性能稳定，而且可有效降低电量消耗、节能环保。因此，本发明不仅能够保证不同工况下整车的转向和制动性能，而且减少了能量的消耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制框图。
图中，电动转向泵1、液压助力器带制动总泵总成2、助力油缸21、一号进油口211、一号出油口212、二号出油口213、动力油缸22、一号接口221、二号接口222、推力杆23、转向机3、转向油罐4、制动油罐5、一号高压管路61、二号高压管路62、一号低压管路63、三号高压管路64、二号低压管路65、制动总成7、ABS电磁阀总成71、左前轮制动管路72、右前轮制动管路73、左后轮制动管路74、右后轮制动管路75、控制器8、整车CAN信号接收端口81、车速信号接收端口82、方向盘转角信号接收端口83、制动信号接收端口84、整车动力电池9。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1、图2，一种电动液压助力转向制动系统，包括电动转向泵1、液压助力器带制动总泵总成2、转向机3、转向油罐4、制动油罐5，所述电动转向泵1的进油口与转向油罐4相通，电动转向泵1的出油口依次通过液压助力器带制动总泵总成2、转向机3与转向油罐4相通，所述制动油罐5的出油口通过液压助力器带制动总泵总成2与制动总成7相通；
所述液压助力器带制动总泵总成2的内部设置有助力油缸21、动力油缸22、推力杆23，所述助力油缸21通过推力杆23与动力油缸22传动连接；
所述助力油缸21上设置有一号进油口211、一号出油口212，所述一号进油口211通过一号高压管路61与电动转向泵1相通，所述一号出油口212通过二号高压管路62与转向机3相通，所述动力油缸22上设置有一号接口221、二号接口222，所述一号接口221通过一号低压管路63与制动油罐5相通，所述二号接口222通过三号高压管路64与制动总成7相通。
所述助力油缸21上还设置有二号出油口213，所述二号出油口213通过二号低压管路65与转向油罐4相通。
所述制动总成7包括ABS电磁阀总成71、左前轮制动管路72、右前轮制动管路73、左后轮制动管路74、右后轮制动管路75，所述ABS电磁阀总成71的进油端与三号高压管路64相通，ABS电磁阀总成71的出油端与左前轮制动管路72、右前轮制动管路73、左后轮制动管路74、右后轮制动管路75相通。
所述系统还包括与电动转向泵1通讯连接的控制器8，所述控制器8上设置有整车CAN信号接收端口81、车速信号接收端口82、方向盘转角信号接收端口83、制动信号接收端口84。
所述控制器8与整车动力电池9电连。
一种电动液压助力转向制动系统的控制方法，具体为：所述控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵1的转速和压力，以满足当前工况下的转向和制动要求。
所述控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵1的转速和压力是指：
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于低车速转向、紧急转向或紧急制动工况时，控制电动转向泵1调整至高转速和高压力状态；
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速转向或缓慢转向工况时，控制电动转向泵1调整至低转速和低压力状态；
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速制动或缓慢制动工况时，控制电动转向泵1调整至中转速和高压力状态。
本发明材料的原理说明如下：
本发明提供了一种电动液压助力转向制动系统，其以电动转向泵1作为液压动力源，通过液压助力器带制动总泵总成2同时实现转向助力和制动助力。
实施例1：
参见图1、图2，一种电动液压助力转向制动系统，包括电动转向泵1、液压助力器带制动总泵总成2、转向机3、转向油罐4、制动油罐5、制动总成7、与电动转向泵1通讯连接的控制器8，所述制动总成7包括ABS电磁阀总成71、左前轮制动管路72、右前轮制动管路73、左后轮制动管路74、右后轮制动管路75，所述液压助力器带制动总泵总成2的内部设置有助力油缸21、动力油缸22、推力杆23，所述助力油缸21通过推力杆23与动力油缸22传动连接，且所述助力油缸21上设置有一号进油口211、一号出油口212、二号出油口213，所述一号进油口211依次通过一号高压管路61、电动转向泵1与转向油罐4相通，所述一号出油口212依次通过二号高压管路62、转向机3、低压管路与转向油罐4相通，所述二号出油口213通过二号低压管路65与转向油罐4相通，所述动力油缸22上设置有一号接口221、二号接口222，所述一号接口221通过一号低压管路63与制动油罐5的出油口相通，所述二号接口222依次通过三号高压管路64与ABS电磁阀总成71的进油端相通，ABS电磁阀总成71的出油端与左前轮制动管路72、右前轮制动管路73、左后轮制动管路74、右后轮制动管路75相通，所述控制器8与整车动力电池9电连，且控制器8上设置有整车CAN信号接收端口81、车速信号接收端口82、方向盘转角信号接收端口83、制动信号接收端口84。
一种电动液压助力转向制动系统的控制方法，具体为：
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于低车速转向、紧急转向或紧急制动工况时，控制电动转向泵1调整至高转速和高压力状态；
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速转向或缓慢转向工况时，控制电动转向泵1调整至低转速和低压力状态；
当控制器8根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速制动或缓慢制动工况时，控制电动转向泵1调整至中转速和高压力状态。

Claims (7)

1.一种电动液压助力转向制动系统，包括电动转向泵（1）、液压助力器带制动总泵总成（2）、转向机（3）、转向油罐（4）、制动油罐（5），所述电动转向泵（1）的进油口与转向油罐（4）相通，电动转向泵（1）的出油口依次通过液压助力器带制动总泵总成（2）、转向机（3）与转向油罐（4）相通，所述制动油罐（5）的出油口通过液压助力器带制动总泵总成（2）与制动总成（7）相通，其特征在于：
所述液压助力器带制动总泵总成（2）的内部设置有助力油缸（21）、动力油缸（22）、推力杆（23），所述助力油缸（21）通过推力杆（23）与动力油缸（22）传动连接；
所述助力油缸（21）上设置有一号进油口（211）、一号出油口（212），所述一号进油口（211）通过一号高压管路（61）与电动转向泵（1）相通，所述一号出油口（212）通过二号高压管路（62）与转向机（3）相通，所述动力油缸（22）上设置有一号接口（221）、二号接口（222），所述一号接口（221）通过一号低压管路（63）与制动油罐（5）相通，所述二号接口（222）通过三号高压管路（64）与制动总成（7）相通。
2.根据权利要求1所述的一种电动液压助力转向制动系统，其特征在于：所述助力油缸（21）上还设置有二号出油口（213），所述二号出油口（213）通过二号低压管路（65）与转向油罐（4）相通。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动液压助力转向制动系统，其特征在于：所述制动总成（7）包括ABS电磁阀总成（71）、左前轮制动管路（72）、右前轮制动管路（73）、左后轮制动管路（74）、右后轮制动管路（75），所述ABS电磁阀总成（71）的进油端与三号高压管路（64）相通，ABS电磁阀总成（71）的出油端与左前轮制动管路（72）、右前轮制动管路（73）、左后轮制动管路（74）、右后轮制动管路（75）相通。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动液压助力转向制动系统，其特征在于：所述系统还包括与电动转向泵（1）通讯连接的控制器（8），所述控制器（8）上设置有整车CAN信号接收端口（81）、车速信号接收端口（82）、方向盘转角信号接收端口（83）、制动信号接收端口（84）。
5.根据权利要求4所述的一种电动液压助力转向制动系统，其特征在于：所述控制器（8）与整车动力电池（9）电连。
6.一种权利要求4所述的电动液压助力转向制动系统的控制方法，其特征在于：
所述控制方法为：所述控制器（8）根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵（1）的转速和压力，以满足当前工况下的转向和制动要求。
7.根据权利要求6所述的一种电动液压助力转向制动系统的控制方法，其特征在于：
所述控制器（8）根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号控制电动转向泵（1）的转速和压力是指：
当控制器（8）根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于低车速转向、紧急转向或紧急制动工况时，控制电动转向泵（1）调整至高转速和高压力状态；
当控制器（8）根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速转向或缓慢转向工况时，控制电动转向泵（1）调整至低转速和低压力状态；
当控制器（8）根据接收的整车CAN信号、车速信号、方向盘转角信号、制动信号判断车辆处于高车速制动或缓慢制动工况时，控制电动转向泵（1）调整至中转速和高压力状态。
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