電動(dòng)汽車液控泵／馬達(dá)助力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)助力系統(tǒng)，屬液壓傳動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括泵/馬達(dá)(5)和蓄能器(9)、(10)組成的主回路，液控比例閥(4)和助力缸(20)組成的助力控制回路及液控比例閥和制動(dòng)缸(14)組成的制動(dòng)控制回路。泵/馬達(dá)經(jīng)分動(dòng)器(3)與電機(jī)(2)及驅(qū)動(dòng)橋嚙合。制動(dòng)時(shí)車輛慣性驅(qū)動(dòng)泵給蓄能器充液，泵則對(duì)車輛產(chǎn)生制動(dòng)力矩。車輛起步時(shí)，蓄能器向馬達(dá)供油，輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)，避免動(dòng)力電池過(guò)載，從而延長(zhǎng)其使用壽命。通過(guò)制動(dòng)踏板(16)和“油門”踏板(22)可控制液控比例閥輸出油壓，調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)的排量，從而控制液壓制動(dòng)和助力的強(qiáng)度。本發(fā)明的特點(diǎn)是采用全液壓控制，具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)助力系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)助力系統(tǒng)，屬液壓傳動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]為了節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，近年來(lái)，新能源汽車已成為世界各國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)，其中，電動(dòng)汽車作為主要技術(shù)方案而備受關(guān)注。目前發(fā)展電動(dòng)汽車的主要技術(shù)障礙是動(dòng)力蓄電池技術(shù)。作為汽車的動(dòng)力源，容量是動(dòng)力電池最為重要的性能指標(biāo)。單體電池容量不是定數(shù)，它與電池的使用情況尤其是充放電倍率有關(guān)。過(guò)高的充放電倍率會(huì)明顯減小電池容量和循環(huán)使用壽命，因此，實(shí)際使用中電池的充放電倍率是被嚴(yán)格控制的，現(xiàn)有動(dòng)力電池還不能很好的適應(yīng)車輛啟動(dòng)、爬坡等工況對(duì)瞬間大電流的要求。
[0003]目前，電動(dòng)汽車在動(dòng)力性、續(xù)駛里程等方面與燃油汽車相比仍有很大差距，只能用作城區(qū)或一些短途交通工具。城區(qū)路況的一個(gè)顯著特點(diǎn)是車輛啟停頻繁，這使車輛制動(dòng)能回收利用成為可能。有研究者采用車輛反拖電機(jī)發(fā)電直接給蓄電池充電的方法回收制動(dòng)能。此法的優(yōu)點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是電池吸納瞬間大電流的效果不好，制動(dòng)能回收率不高。也有學(xué)者利用超級(jí)電容吸收車輛制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)大電流。單從技術(shù)性能上看，超級(jí)電容配合蓄電池確是一種理想的能源組合形式，但目前超級(jí)電容在價(jià)格和使用成本上仍缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化尚待時(shí)日。針對(duì)上述不足，有學(xué)者提出電動(dòng)汽車液壓助力方案。液壓傳動(dòng)功率密度大，適合電動(dòng)汽車啟停階段瞬時(shí)功率大的特點(diǎn)。車輛制動(dòng)時(shí)可利用車輛慣性力驅(qū)動(dòng)液壓泵將車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液壓能儲(chǔ)存在液壓蓄能器中。車輛起步或加速時(shí)，再用蓄能器存儲(chǔ)的液壓能驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)給電機(jī)助力。因?yàn)橛幸簤狠o助動(dòng)力裝置在電力驅(qū)動(dòng)和負(fù)載之間起功率緩沖作用，故可減小動(dòng)力電池的瞬時(shí)充放電倍率。目前，液壓助力方案都是采用電液控制技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，調(diào)節(jié)方便，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，故障環(huán)節(jié)多，對(duì)使用環(huán)境和維護(hù)要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)液壓助力方案，其功能與上述采用電液控制的液壓助力系統(tǒng)大體相同，但沒(méi)有復(fù)雜的電控器，對(duì)環(huán)境溫度、濕度、灰塵及振動(dòng)都不敏感，檢修難度也比較低。
[0005]本發(fā)明包括泵/馬達(dá)-蓄能器主回路，助力控制回路和制動(dòng)控制回路。
[0006]所述泵/馬達(dá)-蓄能器主回路包括液壓泵/馬達(dá)、高壓蓄能器、低壓蓄能器、溢流閥、電磁換向閥、液控比例閥、液控單向閥、固定阻尼孔、節(jié)流閥、梭閥。其中液壓泵/馬達(dá)的傳動(dòng)軸經(jīng)分動(dòng)器與動(dòng)力電機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋連接，其進(jìn)出油口分別與電磁換向閥的A、B油口連接。電磁換向閥的P、T油口分別與高壓及低壓蓄能器連接。溢流閥與液壓泵/馬達(dá)并聯(lián)。液控單向閥、固定阻尼孔、節(jié)流閥串接在高壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)控制油口之間。液控比例閥油口 P、A分別和高壓蓄能器及液壓泵/馬達(dá)的排量控制油口 K連接，油口 T與固定阻尼孔和節(jié)流閥之間的三通連接，控制油口 X與梭閥出油口及液控單向閥的控制油口連接。所述助力控制回路單向順序閥一、助力缸、位移傳感器、行程開關(guān)一及“油門”踏板機(jī)構(gòu)。其中梭閥的左進(jìn)油口接單向順序閥一的出油口，單向順序閥一的進(jìn)油口接助力缸的出油口，位移傳感器與助力缸機(jī)械固定連接。助力缸柱塞外伸端與“油門”踏板機(jī)構(gòu)鉸接。所述制動(dòng)控制回路包括制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、制動(dòng)主缸、單向順序閥二及行程開關(guān)二。其中制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸柱塞外伸端鉸接。制動(dòng)主缸出油口與單向順序閥二進(jìn)油口及梭閥右進(jìn)油口連接。單向順序閥出油口接汽車的制動(dòng)輪缸。
[0007]所述液控比例閥包括絲堵、閥體、對(duì)中彈簧、閥芯、閥套、柱塞、螺釘、調(diào)整彈簧、彈簧套筒、密封套、推桿和調(diào)節(jié)螺釘。上述閥體中設(shè)有閥孔及五道沉割槽，沉割槽經(jīng)油道從左至右依次與控制油口 X、進(jìn)油口 P、出油口 A、回油口 T及閥口 Y連通形成五個(gè)油腔，依次為控制油腔、進(jìn)油腔、出油腔、回油腔和彈簧腔。其中，出油口 A還經(jīng)另外一條油道與閥口 Y連通。上述閥芯為兩臺(tái)肩結(jié)構(gòu)，其中右臺(tái)肩兩端削邊，余下完整圓柱面比相應(yīng)沉割槽略寬，形成兩條節(jié)流邊，即P-A節(jié)流邊和A-T節(jié)流邊，分別控制油口 P至出油口 A及出油口 A至回油口 T的阻尼。閥芯左端位于控制油腔，右端位于回油腔?；赜颓慌c彈簧腔之間鑲有閥套，閥套中裝有柱塞，柱塞左端位于回油腔且與閥芯右端面抵觸，柱塞右端位于彈簧腔。閥孔左端用絲堵密封，右端有彈簧套筒密封。閥芯與閥孔，柱塞與閥套的配合間隙同普通滑閥。閥芯左端控制油腔內(nèi)置彈簧，對(duì)閥芯產(chǎn)生右向推力。彈簧腔中的彈簧經(jīng)柱塞對(duì)閥芯產(chǎn)生左向推力。當(dāng)控制油口 X無(wú)有壓力時(shí)，閥芯及柱塞在兩端彈簧作用下保持在零位，除了出油口 A與閥口 Y始終連通外，其他油口互不相通，此時(shí)出油口 A沒(méi)有壓力油輸出。當(dāng)控制油口 X有壓力油輸入時(shí)，閥芯左端控制油腔產(chǎn)生壓力，推動(dòng)閥芯右移，上述P-A節(jié)流邊開啟，出油腔和彈簧腔壓力上升，出油口 A有壓力輸出。因閥芯兩端彈簧很軟，閥芯上的液動(dòng)力有限，故作用于閥芯上的液壓力大體上是平衡的。若回油口 T油壓為零，則控制油口 X油壓與閥芯左端面積之乘積近似等于出油口 A油壓與柱塞橫截面之積，即輸出油壓與輸入油壓之比近似為柱塞截面積與閥芯截面積之比。
[0008]所述助力缸包括接頭、連接板、柱塞、導(dǎo)套、活塞、缸筒、缸蓋、彈簧、密封套、推桿、調(diào)節(jié)螺釘及位移傳感器等。所述缸筒的左端設(shè)有缸蓋、導(dǎo)套，導(dǎo)套中裝有柱塞，其結(jié)構(gòu)與普通柱塞缸一樣。上述缸筒中還設(shè)有活塞，它將缸筒分為左右兩個(gè)油腔，左側(cè)為柱塞腔，右側(cè)為彈簧腔。活塞右側(cè)設(shè)置彈簧，彈簧右側(cè)為密封套，密封套中有推桿。缸筒、密封套及推桿同心裝配，間隙配合，用密封圈密封。推桿右側(cè)為缸蓋，缸蓋中心螺孔中設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘，其左端與推桿右端面接觸。位移傳感器裝在缸筒外側(cè)，二者軸線平行。傳感器移動(dòng)桿與柱塞外伸端用連接板固定連接。缸筒上設(shè)有油口 P和油口 L，油口 P通柱塞腔，油口 L通彈簧腔。當(dāng)柱塞向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，柱塞腔壓力油使活塞后退并壓縮彈簧，柱塞腔油壓緩慢上升。待活塞退至盡頭，若柱塞繼續(xù)向內(nèi)移動(dòng)，則油壓將快速上升。油口 L為彈簧腔的卸油口。
[0009]本發(fā)明的特點(diǎn)
[0010]①采用自制液控比例閥。該閥在結(jié)構(gòu)上能夠保證輸入輸出壓力間的比例關(guān)系，還能對(duì)高壓蓄能器的壓力波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，性能符合使用要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低于電液比例閥。
[0011]②采用自制助力缸和制動(dòng)主缸。其共同特點(diǎn)是在缸內(nèi)設(shè)有壓力緩沖裝置，使缸的壓力輸出特性比較平緩。缸的壓力特性還可根據(jù)控制要求或路感加以調(diào)節(jié)。
[0012]③全液壓系統(tǒng)自動(dòng)化程度不及電液系統(tǒng)，但沒(méi)有復(fù)雜的電控器，故障環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度、濕度、灰塵及振動(dòng)都不敏感，檢修難度也低?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)助力系統(tǒng)原理圖
[0014]圖中標(biāo)記:1.變速器，2.電機(jī)，3.分動(dòng)器，4.液控比例閥，5.液壓泵/馬達(dá)，6.溢流閥，7.電磁換向閥，8.液控單向閥，9.高壓蓄能器，10.低壓蓄能器，11.固定阻尼孔，12.節(jié)流閥，13.單向順序閥二，14.制動(dòng)主缸，15.行程開關(guān)二，16.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)，17.梭閥，18.單向順序閥一，19.位移傳感器，20.助力缸，21.行程開關(guān)一，22.“油門”踏板機(jī)構(gòu)
[0015]圖2為液控比例閥結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中標(biāo)記:25.絲堵，26.閥體，27.對(duì)中彈簧，28.閥芯，29.閥套，30.柱塞，31.螺釘，32.調(diào)整彈簧，33.彈簧套筒，34.密封套，35.推桿，36.調(diào)節(jié)螺釘
[0017]圖3為助力缸結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖中標(biāo)記:40.接頭，41.連接板，42.柱塞，43.防塵圈，44.密封圈，45.導(dǎo)套，46.缸筒，47.活塞，48.彈簧，49.密封套，50.推桿，51.調(diào)節(jié)螺釘，52.右缸蓋，53.鎖緊螺母，55.左端蓋，19.位移傳感器
[0019]圖4為制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖中標(biāo)記:60.接頭，62.柱塞，63.防塵圈，64.密封圈，65.導(dǎo)套，66.活塞，67.彈簧，68.密封套，69.推桿，70.調(diào)節(jié)螺釘，71.右缸蓋，72.鎖緊螺母，73.左端蓋，
[0021]圖5液控泵/馬達(dá)斜盤零位示意圖
[0022]圖中標(biāo)記:90.缸體，91斜盤，92.活塞，93.調(diào)壓彈黃，94柱塞
[0023]圖6液控泵/馬達(dá)斜盤最大擺角示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明包括泵/馬達(dá)-蓄能器主回路，助力控制回路和制動(dòng)控制回路。
[0025]如圖1，所述泵/馬達(dá)-蓄能器主回路包括液壓泵/馬達(dá)5、高壓蓄能器9、低壓蓄能器10、溢流閥6、電磁換向閥7、液控比例閥4、液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12、梭閥17。其中液壓泵/馬達(dá)5的傳動(dòng)軸經(jīng)分動(dòng)器3與電機(jī)2、驅(qū)動(dòng)橋連接，其進(jìn)出油口分別與電磁換向閥7的A、B油口連接。電磁換向閥7的P、T油口分別與高壓蓄能器9及低壓蓄能器10連接。溢流閥6與液壓泵/馬達(dá)5并聯(lián)。液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12串接在高壓蓄能器9和液壓泵/馬達(dá)5的控制油口之間。液控比例閥4的油口 P、A分別和高壓蓄能器9及液壓泵/馬達(dá)5的排量控制油口 K連接，油口 T與固定阻尼孔11和節(jié)流閥12之間的三通連接，控制油口 X與梭閥17出油口及液控單向閥8的控制油口連接。所述助力控制回路包括單向順序閥一 18、助力缸20、位移傳感器19、行程開關(guān)一 21及“油門”踏板機(jī)構(gòu)22。其中梭閥17的左進(jìn)油口接單向順序閥一 18的出油口，單向順序閥一 18的進(jìn)油口接助力缸20的出油口，位移傳感器19與助力缸20機(jī)械固定連接。助力缸柱塞42外伸端與“油門”踏板機(jī)構(gòu)22絞接。所述制動(dòng)控制回路包括制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)16、制動(dòng)王缸14、單向順序閥二 13及行程開關(guān)二 15。其中制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)16與制動(dòng)主缸柱塞外伸端鉸接。制動(dòng)主缸14出油口與單向順序閥二 13進(jìn)油口及梭閥17右進(jìn)油口連接。單向順序閥二 13出油口接汽車的制動(dòng)輪缸。
[0026]所述液控比例閥如圖2，包括絲堵25、閥體26、對(duì)中彈簧27、閥芯28、閥套29、柱塞30、螺釘31、調(diào)整彈簧32、彈簧套筒33、密封套34、推桿35和調(diào)節(jié)螺釘36。上述閥體中設(shè)有閥孔及五道沉割槽，沉割槽經(jīng)油道從左至右依次與控制油口 X、進(jìn)油口 P、出油口 A、回油口 T及閥口 Y連通形成五個(gè)油腔，依次為控制油腔、進(jìn)油腔、出油腔、回油腔和彈簧腔。其中，出油口 A還經(jīng)另外一條油道與閥口 Y連通。上述閥芯28為兩臺(tái)肩結(jié)構(gòu)，其中右臺(tái)肩兩端削邊，余下完整圓柱面比相應(yīng)沉割槽略寬，形成兩條節(jié)流邊，即P-A節(jié)流邊和A-T節(jié)流邊，分別控制油口 P至出油口 A及出油口 A至回油口 T的阻尼。閥芯28左端位于控制油腔，右端位于回油腔?；赜颓慌c彈簧腔之間鑲有閥套29，閥套中裝有柱塞30，其左端位于回油腔且與閥芯28右端面抵觸，柱塞30右端位于彈簧腔。閥孔左端用絲堵25密封，右端有彈簧套筒33密封。閥芯28與閥孔，柱塞30與閥套29的配合間隙同普通滑閥。閥芯28左端控制油腔內(nèi)置彈簧27，對(duì)閥芯28產(chǎn)生右向推力。彈簧腔中的彈簧32經(jīng)柱塞30對(duì)閥芯28產(chǎn)生左向推力。當(dāng)控制油口 X無(wú)有壓力時(shí)，閥芯28及柱塞30在兩端彈簧作用下保持在零位，除了出油口 A與閥口 Y始終連通外，其他油口互不相通，此時(shí)出油口 A沒(méi)有壓力油輸出。當(dāng)控制油口 X有壓力油輸入時(shí)，閥芯28左端控制油腔產(chǎn)生壓力，推動(dòng)閥芯28右移，上述P-A節(jié)流邊開啟，出油腔和彈簧腔壓力上升，出油口 A有壓力輸出。因閥芯28兩端彈簧很軟，閥芯上的液動(dòng)力有限，故作用于閥芯28上的液壓力大體上是平衡的。若回油口 T油壓為零，則控制油口 X輸入油壓與閥芯28左端面積之乘積近似等于出油口 A輸出油壓與柱塞30橫截面之積，即輸出油壓與輸入油壓之比近似為柱塞30截面積與閥芯28截面積之比。
[0027]所述助力缸如圖3，包括接頭40、連接板41、柱塞42、防塵圈43、密封圈44、導(dǎo)套45、缸筒46、活塞47、彈簧48、密封套49、推桿50、調(diào)節(jié)螺釘51、右缸蓋52、鎖緊螺母53、左端蓋55、位移傳感器19。所述缸筒46的左端設(shè)有柱塞42，導(dǎo)套45、左缸蓋55及密封件43、44,其結(jié)構(gòu)與普通柱塞缸一樣。上述缸筒中還設(shè)有活塞47,它將缸筒分為左右兩個(gè)油腔,左側(cè)為柱塞腔，右側(cè)為彈簧腔?；钊覀?cè)設(shè)置彈簧48，彈簧右側(cè)為密封套49，密封套49中有推桿50。缸筒46、密封套49及推桿50同心裝配，間隙配合,用密封圈密封。推桿50右側(cè)為右缸蓋52，右缸蓋52中心螺孔中設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘51，其左端與推桿50右端面接觸。位移傳感器19裝在缸筒46外側(cè)，二者軸線平行。傳感器移動(dòng)桿與柱塞42外伸端用連接板41固定連接。缸筒46上設(shè)有油口 P和油口 L，油口 P通柱塞腔，油口 L通彈簧腔。當(dāng)柱塞42向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，柱塞腔壓力油使活塞47后退并壓縮彈簧48，柱塞腔油壓緩慢上升。待活塞47退至盡頭，若柱塞42繼續(xù)向內(nèi)移動(dòng)，則油壓將快速上升。油口 L為彈簧腔的卸油口。
[0028]所述液壓泵/馬達(dá)5可采用國(guó)產(chǎn)MYCY-14系列產(chǎn)品，但要對(duì)其變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造。圖5和圖6為改造后原產(chǎn)品在變量機(jī)構(gòu)控制壓力為零時(shí)排量處于最大位置，排量隨控制壓力升高而減小。變量機(jī)構(gòu)改造后，當(dāng)控制壓力為零時(shí)，排量亦為零，排量隨控制壓力升高而升高。
[0029]工作原理
[0030]待機(jī)工況
[0031]車輛靜止或正常運(yùn)行時(shí)液壓助力系統(tǒng)不參與工作，處于待機(jī)狀態(tài)。此時(shí)，助力缸20壓力較低，制動(dòng)主缸14沒(méi)有壓力，單向順序閥一 18和單向順序閥二 13都未開啟，液控比例閥4的輸出壓力為零，液壓泵/馬達(dá)5控制油壓為零，斜盤91傾角為零，排量為零，如圖5。此時(shí)，電磁換向閥7處于中位，液壓泵/馬達(dá)5由分動(dòng)器3帶動(dòng)空運(yùn)轉(zhuǎn)。液控單向閥8將高壓蓄能器9封閉。[0032]?制動(dòng)工況
[0033]車輛制動(dòng)時(shí)踩下制動(dòng)踏板16，制動(dòng)主缸柱塞62向右移動(dòng)，行程開關(guān)二 15發(fā)出位移信號(hào)，經(jīng)繼電器使電磁鐵DT3得電，如圖4。電磁換向閥7換向，液壓泵/馬達(dá)5的I油口、O油口分別與低壓蓄能器10、高壓蓄能器9連接，液壓泵/馬達(dá)5處于泵工況，如圖1。踏板16帶動(dòng)制動(dòng)主缸柱塞62向右移動(dòng)，缸內(nèi)油壓上升，壓力油推動(dòng)活塞66右移壓縮彈簧67，缸內(nèi)油壓平緩上升。壓力油經(jīng)梭閥17到達(dá)液控比例閥4的控制油口 X，在閥芯28左端產(chǎn)生壓力。制動(dòng)主缸輸出壓力油也使液控單向閥8導(dǎo)通，高壓蓄能器9中的壓力油經(jīng)液控單向閥8、固定阻尼孔11、節(jié)流閥12流向低壓蓄能器10，在節(jié)流閥12上產(chǎn)生壓降，該壓降對(duì)液控比例閥4油口 T形成背壓，并在閥芯28右端產(chǎn)生壓力，如圖2。閥芯28在左右兩端壓力作用下向右移動(dòng)，P-A閥口開啟，油口 A壓力升高，并經(jīng)閥中油道傳導(dǎo)至彈簧腔，作用于柱塞30上。柱塞30向左推動(dòng)閥芯，使閥口關(guān)小，油口 A壓力隨之減小。閥芯28在左右兩端壓力及柱塞30的作用下趨于平衡。若不考慮油口 T背壓的補(bǔ)償作用，油口 A的壓力與控制油口 X的壓力比約等于閥芯28的端面積與柱塞橫截面積之比，故液控比例閥4輸出壓力與制動(dòng)主缸14輸出壓力成比例，即與制動(dòng)主缸柱塞62的位移成比例。如圖5，液壓泵/馬達(dá)5排量控制活塞92的位移與液控比例閥4輸出壓力成比例，故液壓泵/馬達(dá)5排量與制動(dòng)主缸柱塞62位移成比例，即與制動(dòng)踏板16行程成比例。液壓泵/馬達(dá)5排量增大使其輸入扭矩增大，因其轉(zhuǎn)軸經(jīng)分動(dòng)器3與驅(qū)動(dòng)橋嚙合，故使汽車的行駛阻力增加。
[0034]液壓泵/馬達(dá)5從低壓蓄能器10吸入低壓油泵入高壓蓄能器9，就是把車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液壓能存儲(chǔ)在液壓蓄能器中。
[0035]若遇緊急情況用力深踩制動(dòng)踏板，則制動(dòng)主缸14的壓力會(huì)急劇升高。當(dāng)壓力達(dá)到單向順序閥13的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥開啟，壓力油進(jìn)入制動(dòng)輪缸。此時(shí)，由液壓泵/馬達(dá)5產(chǎn)生的制動(dòng)力和制動(dòng)輪缸制動(dòng)力同時(shí)作用形成復(fù)合制動(dòng)。制動(dòng)過(guò)程結(jié)束，松開制動(dòng)踏板，制動(dòng)主缸柱塞62復(fù)位， 制動(dòng)輪缸釋放，液控比例閥4、電磁換向閥7均復(fù)位，液壓泵/馬達(dá)5排量回零，制動(dòng)力消失，液控單向閥8關(guān)閉。
[0036]液壓泵/馬達(dá)5的扭矩與其排量和工作壓力成正比，在其排量一定時(shí)，若高壓蓄能器9的壓力降低，則液壓泵/馬達(dá)5的扭矩便會(huì)減小。前述液控比例閥4油口 T的背壓隨高壓蓄能器9壓力降低而減小，液控比例閥4的出口壓力則隨其油口 T背壓的減小而增大，見圖1、圖2，故由前述可知，當(dāng)高壓蓄能器9壓力降低時(shí)，液壓泵/馬達(dá)5的排量會(huì)增加，這樣便可補(bǔ)償高壓蓄能器9壓力降低所引起的制動(dòng)扭矩下降。通過(guò)節(jié)流閥12可調(diào)節(jié)壓力補(bǔ)償?shù)膹?qiáng)度。
[0037]?助力工況
[0038]車輛正常行駛時(shí)只需輕踏“油門”踏板，此時(shí)與助力缸柱塞42固聯(lián)的位移傳感器發(fā)出信號(hào)使動(dòng)力電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)。車輛啟動(dòng)加速時(shí)，需用力深踩“油門”踏板，當(dāng)柱塞42達(dá)到一定行程時(shí)，動(dòng)力電機(jī)2電流接近限定值，踏板機(jī)構(gòu)觸發(fā)行程開關(guān)21動(dòng)作，使繼電器切換，電磁鐵DT2得電，電磁換向閥7換向，液壓泵/馬達(dá)5的O油口、I油口分別與低壓蓄能器10、高壓蓄能器9連接，液壓泵/馬達(dá)5變?yōu)轳R達(dá)工況。因用力深踩油門，助力缸20壓力迅速上升，當(dāng)壓力達(dá)到單向順序閥18設(shè)定壓力時(shí)，單向順序閥18開啟，其輸出壓力油經(jīng)梭閥17使液控比例閥4開啟，液壓泵/馬達(dá)5排量從零開始增加。液壓泵/馬達(dá)5排量和液控比例閥4出口壓力成比例，因而與助力缸20壓力成比例即與“油門”踏板行程成比例。馬達(dá)排量增加使其輸出扭矩增加，車輛動(dòng)力增加，電機(jī)2負(fù)荷因此減小，驅(qū)動(dòng)電流減小。啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，放松“油門”，助力缸壓20壓力下降，單向順序閥18關(guān)閉，液控比例閥4復(fù)位，液壓泵/馬達(dá)5排量回零，車輛由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車輛過(guò)程中，儲(chǔ)存在高壓蓄能器9中的高壓油返回低壓蓄能器，車輛制動(dòng)時(shí)回收的能量被釋放，高壓蓄能器9排空，為下一次制動(dòng)蓄能做準(zhǔn)備。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車液控泵/馬達(dá)液壓助力系統(tǒng)，其特征在于: 包括泵/馬達(dá)-蓄能器主回路，助力控制回路和制動(dòng)控制回路。 所述泵/馬達(dá)-蓄能器主回路包括液壓泵/馬達(dá)(5)、高壓蓄能器(9)、低壓蓄能器(10)、溢流閥(6)、電磁換向閥(7)、液控比例閥(4)、液控單向閥(8)、固定阻尼孔(11)、節(jié)流閥(12)、梭閥(17)。其中液壓泵/馬達(dá)(5)的傳動(dòng)軸經(jīng)分動(dòng)器(3)與電機(jī)(2)、驅(qū)動(dòng)橋連接，其進(jìn)出油口分別與電磁換向閥⑵的A、B油口連接。電磁換向閥(7)的P、T油口分別與高壓蓄能器(9)及低壓蓄能器(10)連接。溢流閥(6)與液壓泵/馬達(dá)(5)并聯(lián)。液控單向閥(8)、固定阻尼孔(11)、節(jié)流閥(12)串接在高壓蓄能器(9)和液壓泵/馬達(dá)(5)的控制油口之間。液控比例閥(4)的油口 Ρ、Α分別和高壓蓄能器(9)及液壓泵/馬達(dá)(5)的排量控制油口 K連接，油口 T與固定阻尼孔(11)和節(jié)流閥(12)之間的三通連接，控制油口X與梭閥(17)出油口及液控單向閥(8)的控制油口連接。所述助力控制回路包括單向順序閥一(18)、助力缸(20)、位移傳感器(19)、行程開關(guān)一(21)及“油門”踏板機(jī)構(gòu)(22)。其中梭閥(17)的左進(jìn)油口接單向順序閥一(18)的出油口，單向順序閥一(18)的進(jìn)油口接助力缸(20)的出油口，位移傳感器(19)與助力缸(20)機(jī)械固定連接。助力缸柱塞(42)外伸端與“油門”踏板機(jī)構(gòu)(22)鉸接。所述制動(dòng)控制回路包括制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)(16)、制動(dòng)主缸(14)、單向順序閥二(13)及行程開關(guān)二(15)。其中制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)(16)與制動(dòng)主缸柱塞外伸端鉸接。制動(dòng)主缸(14)出油口與單向順序閥二(13)進(jìn)油口及梭閥(17)右進(jìn)油口連接。單向順序閥二(13)出油口接汽車的制動(dòng)輪缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)汽車液壓助力系統(tǒng)，其特征在于:所述液控泵/馬達(dá)(5)為經(jīng)過(guò)改造的定級(jí)變量泵/馬達(dá)，它與液控比例閥(4)配合使用能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變量；其特點(diǎn)在于當(dāng)控制壓力為零時(shí)，泵/馬達(dá)的排量為零，當(dāng)控制壓力增加時(shí)排量隨控制壓力增大而增大；普通泵/馬達(dá)的排量隨控制壓力增大而減小。
【文檔編號(hào)】B60L7/20GK103950389SQ201410024996
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】呂云嵩, 丁左武, 鄒政耀, 郭均政, 施明松 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院