一种液压辅助驱动与制动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液压辅助驱动与制动系统，解决现有商用载货汽车在坏路面上通过性差及在长时间行车制动时制动不稳定的问题，其包括发动机、离合器、变速箱、后驱动桥、两个前轮、加速踏板、制动踏板、车架、取力器、轴向斜盘式高压变量泵、三位四通电磁换向阀、电液比例溢流阀、热交换器、安全阀组、两个结构相同的液压定量马达、油罐和电子控制单元，其中，轴向斜盘式高压变量泵与三位四通电磁换向阀管道连接，三位四通电磁换向阀分别与安全阀组、电液比例溢流阀、油罐管道连，2个结构相同的液压定量马达与轴向斜盘式高压变量泵管道连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种液压辅助驱动与制动系统
本技术涉及一种属于汽车液压运用
的驱动与制动装置，更具体地说，本技术涉及一种液压辅助驱动与制动系统。
技术介绍
近年来，随着21世纪汽车产业的快速发展，二次调节静液传动技术在传统车辆中的应用取得重大突破，该项技术逐渐引起国内外研究机构以及汽车制造商的高度重视。在国内对液压技术在汽车上的应用研究主要集中在高校，相关的液压驱动技术应用多在节能环保的油液动力耦合系统方面，包括并联、混联液驱混合动力系统等，液压制动技术应用也多局限在制动时液压执行结构方面的研究。在国外，美国Eaton公司将液压驱动技术应用到轿车及城市公交客车等各种类型的车辆；日本三菱公司和德国Μ.A.N公司将液压蓄能系统应用在城市公交客车上，并在欧洲及北美多个城市使用。传统的商用货车、大型卡车、牵引车及工程车辆的工况多为乡间坏路面或矿山路面、长坡路面，这些路面不平度较大，附着系数一般较小，车辆在这种路面上行驶时经常会出现驱动轮打滑的现象，影响整车的动力性和通过性，同时车辆经常遇到下坡长时间行车制动情况，需要连续或频繁的使用行车制动器，致使制动鼓和制动片严重磨损，使制动系统容易失去控制，不仅降低了行车制动器的使用寿命，还严重影响行车安全性。液压混合动力耦合系统虽然部分改善了传统车辆的动力性和制动性，但是主要的功能在于节能，并且结构改变较大，控制算法复杂，成本高，并不适合在传统载货车、重型卡车和牵引车等车辆上应用；湘潭大学等机构提出的液阻式缓速器可以改善车辆制动性能，但是没有改善车辆在坏路面行驶时的动力性和通过性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服商用载货汽车在坏路面上通过性差及在长时间行车制动时制动不稳定的问题，提出一种在现有车辆的结构基础上安装的一套可以同时改善车辆通过性和制动稳定性的液压辅助驱动与制动系统。为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案实现，结合附图:本技术提供一种液压辅助驱动与制动系统，其包括发动机1、离合器2、变速箱4、后驱动桥5、两个后轮6、两个前轮7、加速踏板18、制动踏板19和车架，发动机I的曲轴输出轴16与离合器2的输入轴采用花键副连接，离合器2的输出轴与变速箱4的输入轴采用花键副连接，变速箱4的输出轴与后驱动桥5的输入轴采用花键副连接；还包括取力器3、轴向斜盘式高压变量泵9、三位四通电磁换向阀10、电液比例溢流阀11、热交换器12、安全阀组14、2个结构相同的液压定量马达15、油罐13和电子控制单元8，其中，取力器3的输入轴与发动机I驱动附件的输出轴17采用花键副连接，取力器3的输出轴与轴向斜盘式高压变量泵9的转子轴通过法兰盘连接；轴向斜盘式高压变量泵9与三位四通电磁换向阀10管道连接，三位四通电磁换向阀10分别与安全阀组14、电液比例溢流阀11、油罐13管道连接；安全阀组14的出油口与2个结构相同的液压定量马达15的进油口管道连接，2个结构相同的液压定量马达15的出油口与轴向斜盘式高压变量泵9的进油口管道连接；所述电液比例溢流阀11的出油口与热交换器12的进油口管道连接，热交换器12的出油口与油罐13管道连接；电子控制单元8通过信号线分别与发动机1、轴向斜盘式高压变量泵9、三位四通电磁换向阀10、电液比例溢流阀11、加速踏板18及制动踏板19连接。根据本技术所提供的一种液压辅助驱动与制动系统，轴向斜盘式高压变量泵9的出油口与三位四通电磁换向阀10的P 口通过高压油液管道密封连接，三位四通电磁换向阀10的A 口与安全阀组14的进油口通过高压油液管道密封连接，三位四通电磁换向阀10的B 口与电液比例溢流阀11的进油口通过高压油液管道密封连接，三位四通电磁换向阀10的T 口与油罐13通过低压油液管道密封连接；通过调节三位四通电磁换向阀10阀芯的位置，实现P 口与A 口、B 口、T 口的不同接通位置，控制轴向斜盘式高压变量泵9的出油口接通不同的液压回路。根据本技术所提供的一种液压辅助驱动与制动系统，2个结构相同的液压定量马达15依次安装在两个前轮7的轮毂上，轴向斜盘式高压变量泵9固定在车架上；安全阀组14的出油口与2个结构相同的液压定量马达15的进油口通过高压油液管道密封连接，2个结构相同的液压定量马达15的出油口与轴向斜盘式高压变量泵9的进油口通过高压油液管道密封连接，构成一条液压回路，2个结构相同的液压定量马达15的输出转子轴与两个前轮7的半轴采用齿轮啮合连接，通过驱动液压定量马达15的输出转子轴转动，将轴向斜盘式高压变量泵9泵出的液压能转化为机械能，驱动前轮7。根据本技术所提供的一种液压辅助驱动与制动系统，电液比例溢流阀11的出油口与热交换器12的进油口通过低压油液管道密封连接，热交换器12的出油口与油罐13通过低压油液管道密封连接，电液比例溢流阀11、热交换器12及油罐13串行设置。根据本技术所提供的一种液压辅助驱动与制动系统，2个结构相同的液压定量马达15的额定压力为40MPa，排量为1043ml/r ;轴向斜盘式高压变量泵9为排量75ml/r,最高转速3600rpm的高压P90泵；三位四通电磁换向阀10的中位机能为H形，四口全接通，泵卸荷，操纵方式为电磁铁操纵，弹簧复位，其阀芯位置可以左右调节；电液比例溢流阀11为调压范围为0-40MPa的高压比例溢流阀；热交换器12采用工作温度为40_60°C的水冷式冷却器；安全阀组14由限压40MPa的两个结构型号相同的安全阀组成，两个安全阀的安装位置相反。根据本技术所提供的一种液压辅助驱动与制动系统的控制方法为:电子控制单元8采集车速信号、发动机I的转速信号、加速踏板18和制动踏板19的位置信号以及液压系统开关key信号来判断驾驶员的意图和车辆行驶状态，从而控制轴向斜盘式高压变量泵9、三位四通电磁换向阀10阀芯位置、电液比例溢流阀11和发动机I油门开度，实现液压辅助驱动与制动系统的开关和工作模式之间的转换，具体包括以下步骤:步骤一，采集车速信号、加速踏板18位置信号、制动踏板19位置信号和液压系统开关信号；步骤二，判断车速是否大于0，若是，进入步骤三；否则，说明车辆在驻车状态，进入步骤十；步骤三，根据车速、加速踏板18和制动踏板19位置信号判断车辆是否制动，若是，进入步骤四；否则，进入步骤五；步骤四，车辆处于制动状态，液压系统开启进入缓速制动工作模式:电子控制单元8发送指令调节三位四通电磁换向阀10的阀芯移至右位，P 口与B 口、T 口、A 口接通，调节轴向斜盘式高压变量泵9的斜盘的倾角为最大，同时电子控制单元8根据车速信号和制动需求转矩计算出液压系统的反驱动转矩大小，向电液比例溢流阀11发送指令，调节变量泵9的出油口压力，返回步骤二 ；步骤五，判断液压系统开关是否为接通状态，若是进入步骤六，否则进入步骤七；步骤六，驾驶员启动液压系统进入辅助驱动工作模式:电子控制单元8发送指令调节三位四通电磁换向阀10的阀芯移至左位，P 口与A 口、T 口与B 口接通，轴向斜盘式高压变量泵9经过安全阀组14和2个液压定量马达15连接，根据发动机I的转速信号和车速信号计算出前轮的液压定量马达15所需求功率，电子控制单元8向变量泵9发送指令，调节其斜盘的倾角大小以提供液压定量马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压辅助驱动与制动系统，包括发动机（1）、离合器（2）、变速箱（4）、后驱动桥（5）、两个后轮（6）、两个前轮（7）、加速踏板（18）、制动踏板（19）和车架，所述发动机（1）的曲轴输出轴（16）与离合器（2）的输入轴采用花键副连接，离合器（2）的输出轴与变速箱（4）的输入轴采用花键副连接，变速箱（4）的输出轴与后驱动桥（5）的输入轴采用花键副连接；其特征在于，还包括取力器（3）、轴向斜盘式高压变量泵（9）、三位四通电磁换向阀（10）、电液比例溢流阀（11）、热交换器（12）、安全阀组（14）、2个结构相同的液压定量马达（15）、油罐（13）和电子控制单元（8），其中，所述取力器（3）的输入轴与发动机驱动附件的输出轴（17）采用花键副连接，取力器（3）的输出轴与轴向斜盘式高压变量泵（9）的转子轴通过法兰盘连接；轴向斜盘式高压变量泵（9）与三位四通电磁换向阀（10）管道连接，三位四通电磁换向阀（10）分别与安全阀组（14）、电液比例溢流阀（11）、油罐（13）管道连接；安全阀组（14）的出油口与2个结构相同的液压定量马达（15）的进油口管道连接，2个结构相同的液压定量马达（15）的出油口与轴向斜盘式高压变量泵（9）的进油口管道连接；所述电液比例溢流阀（11）的出油口与热交换器（12）的进油口管道连接，热交换器（12）的出油口与油罐（13）管道连接；电子控制单元（8）通过信号线分别与发动机（1）、轴向斜盘式高压变量泵（9）、三位四通电磁换向阀（10）、电液比例溢流阀（11）、加速踏板（18）及制动踏板（19）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种液压辅助驱动与制动系统，包括发动机(I)、离合器(2)、变速箱(4)、后驱动桥(5)、两个后轮(6)、两个前轮Cl)、加速踏板(18)、制动踏板(19)和车架，所述发动机(I)的曲轴输出轴(16 )与离合器(2 )的输入轴采用花键副连接，离合器(2 )的输出轴与变速箱(4)的输入轴采用花键副连接，变速箱(4)的输出轴与后驱动桥(5)的输入轴采用花键副连接；其特征在于，还包括取力器(3)、轴向斜盘式高压变量泵(9)、三位四通电磁换向阀(10)、电液比例溢流阀(11)、热交换器(12)、安全阀组(14)、2个结构相同的液压定量马达(15)、油罐(13)和电子控制单元(8)，其中，所述取力器(3)的输入轴与发动机驱动附件的输出轴(17)采用花键副连接，取力器(3)的输出轴与轴向斜盘式高压变量泵(9)的转子轴通过法兰盘连接；轴向斜盘式高压变量泵(9)与三位四通电磁换向阀(10)管道连接，三位四通电磁换向阀(10)分别与安全阀组(14)、电液比例溢流阀(11)、油罐(13)管道连接；安全阀组(14)的出油口与2个结构相同的液压定量马达(15)的进油口管道连接，2个结构相同的液压定量马达(15)的出油口与轴向斜盘式高压变量泵(9)的进油口管道连接；所述电液比例溢流阀(11)的出油口与热交换器(12)的进油口管道连接，热交换器(12)的出油口与油罐(13)管道连接；电子控制单元(8)通过信号线分别与发动机(I)、轴向斜盘式高压变量泵(9 )、三位四通电磁换向阀(10 )、电液比例溢流阀(11)、加速踏板(18 )及制动踏板(19 )连接。2.如权利要求1所述的一种液压辅助驱动与制动系统，其特征在于，所述的轴向斜盘式高压变量泵(9)与三位四通电磁换向阀(10)管道连接，三位四通电磁换向阀(10)分别与安全阀组(14)、电液比例溢流阀(11)管道连接是指:轴向斜盘式高压变量泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小华，李相华，李胜，宋大风，贺辉，彭君，刘彬娜，白鸽，杨南南，彭宇君，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：