本公開涉及一種車輛的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，并且更具體地，涉及這樣一種用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，通過在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中結(jié)合使用(use together，共用)比如液壓泵、控制器和控制閥的部件，該整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減少了部件數(shù)量、降低了制造成本以及車輛的功率損耗。

背景技術(shù)：

正如本領(lǐng)域所公知的，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是構(gòu)造成基于駕駛員的意圖而被驅(qū)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)變車輛的前進(jìn)方向的裝置。在最近幾年，許多車輛已經(jīng)使用為駕駛員的轉(zhuǎn)向力提供輔助動(dòng)力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，也就是，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以減少駕駛員的方向盤操作力，以允許省力和迅速的轉(zhuǎn)向操作。

在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向(HPS，hydraulic power steering)系統(tǒng)使用液壓力來形成輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力的動(dòng)力，也就是，輔助轉(zhuǎn)向力。作為使用電子控制單元(ECU,electronic control unit)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS，electronic power steering)系統(tǒng)通過將調(diào)節(jié)液壓力的控制閥增加至現(xiàn)有液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來調(diào)節(jié)輔助程度，這是已知的。

一般地，液壓動(dòng)力換向系統(tǒng)使用液壓力，并且因此包括構(gòu)造成用于產(chǎn)生液壓的液壓泵。此外，用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力的動(dòng)力通過供給由液壓泵產(chǎn)生的液壓力而形成，并且由連接至轉(zhuǎn)向致動(dòng)器(也就是，轉(zhuǎn)向缸)的 控制閥來調(diào)節(jié)，并且將主要通過動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(諸如皮帶和皮帶輪)接收發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的機(jī)械液壓泵用作液壓泵。另外，使用由馬達(dá)操作的電動(dòng)液壓泵來輔助轉(zhuǎn)向力的電控液壓助力轉(zhuǎn)向(EHPS,electro hydraulic power steering)系統(tǒng)是已知的。

同時(shí)，當(dāng)車輛驅(qū)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作停止或液壓泵中止(例如，失效)而引起液壓力不供應(yīng)至轉(zhuǎn)向缸時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力功能可能會(huì)失效。具體地，由于當(dāng)無輔助動(dòng)力時(shí)駕駛員只能使用駕駛員的力來操作方向盤，方向盤可能難于操作，導(dǎo)致事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，另外提供了與由發(fā)動(dòng)機(jī)操作的機(jī)械主液壓泵分開的用于應(yīng)急轉(zhuǎn)向的由馬達(dá)操作的電動(dòng)輔助液壓泵，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)的操作停止或主液壓泵失效的應(yīng)急情況下，操作輔助液壓泵以將液壓力供應(yīng)至轉(zhuǎn)向缸，以避免事故。

具體地，在包括中型和大型卡車的商用車輛中，當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效時(shí)最大轉(zhuǎn)向力受規(guī)定限制，并且當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于失效而不工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)提供允許使用輔助液壓泵而驅(qū)動(dòng)預(yù)定距離的應(yīng)急轉(zhuǎn)向功能。為了符合該規(guī)定，在許多雙軸商用車輛中提供了當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效時(shí)用于輔助轉(zhuǎn)向力的另外的裝置，并且具有該裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常被稱為應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

主要應(yīng)用于商用車輛的應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為：在正常情況下由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力操作的主液壓回路，和在應(yīng)急情況下(比如主液壓回路的失效)由馬達(dá)的動(dòng)力操作的輔助液壓回路。具體地，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：儲(chǔ)油器，在其中儲(chǔ)存油；主液壓回路，是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械液壓泵；輔助液壓泵，是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)液壓泵(Motor Pmp Unit:MPU)；控制閥，構(gòu)造成調(diào)節(jié)液壓力的供應(yīng)；轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收由控制閥調(diào)節(jié)的液壓力并形成轉(zhuǎn)向助力；變速箱，用于前輪的轉(zhuǎn)向；以及控制器(electronic control unit(電子控制單元):ECU)，構(gòu)造成操作轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

因此，增加了電動(dòng)液壓泵以構(gòu)造應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且也增加了液壓管線。在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作的簡要說明中，當(dāng)控制器檢測到主液壓回路的 失效時(shí)，也就是，當(dāng)車輛驅(qū)動(dòng)時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主液壓回路失效時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)輔助液壓泵。然后，通過輔助液壓泵的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了液壓力，并且驅(qū)動(dòng)已接收了液壓力的轉(zhuǎn)向缸，從而產(chǎn)生應(yīng)急轉(zhuǎn)向力。

具有輔助液壓泵的應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在車輛上，并作為用于前輪轉(zhuǎn)向的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且除了上述描述的結(jié)構(gòu)之外，可進(jìn)一步包括根據(jù)駕駛員的方向盤控制狀態(tài)而檢測轉(zhuǎn)向角(例如，方向盤的角度)的轉(zhuǎn)向角度傳感器(SAS,steering angle sensor)，使得根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入(也就是，方向盤控制狀態(tài))而輔助轉(zhuǎn)向。

同時(shí)，在大型商用車輛中，基于長輪距(wheel base)和多軸的應(yīng)用的能轉(zhuǎn)向最后軸的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必需的。使用液壓泵和轉(zhuǎn)向缸的液壓系統(tǒng)也主要應(yīng)用于后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：液壓泵，構(gòu)造成產(chǎn)生并且供應(yīng)液壓力；控制閥，構(gòu)造成調(diào)節(jié)液壓力；后輪轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收液壓力并且產(chǎn)生用于后輪轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；以及控制器(ECU)，構(gòu)造成用于操作后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

在應(yīng)用后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛中，由馬達(dá)操作的電動(dòng)液壓泵(MPU)主要用作液壓泵。另外，在安裝了后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛上，由于基于車速和前輪的角度調(diào)整了后輪的角度，通過減小車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑并且均勻分布施加于輪胎的橫向力，可優(yōu)化輪胎的磨損量。因此，除了速度傳感器之外，可使用構(gòu)造成用于檢測前輪的角度的前輪角度傳感器和構(gòu)造成檢測后輪的角度的后輪角度傳感器。

圖1是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的具有后軸和轉(zhuǎn)向缸的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的立體圖。具體地，參考數(shù)字1表示后輪轉(zhuǎn)向缸。在后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作的說明中，當(dāng)前輪的角度和車速由前輪角度傳感器和速度傳感器檢測時(shí)，控制器配置成從已檢測到的前輪的角度和車速確定后輪的目標(biāo)角度，并且操作電動(dòng)液壓泵和控制閥來調(diào)節(jié)后輪的確定角度。

因此，通過電動(dòng)液壓泵的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的液壓力施加至后輪轉(zhuǎn)向缸1，該后輪轉(zhuǎn)向缸是通過控制閥而用于后輪的轉(zhuǎn)向的致動(dòng)器，并且然后，后輪通過后輪轉(zhuǎn)向缸1的操作而轉(zhuǎn)向。此外，在既安裝了實(shí)現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向和應(yīng)急轉(zhuǎn)向的應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又安裝了執(zhí)行后輪的轉(zhuǎn)向的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛上，后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓缸、控制閥和控制器，連同主液壓泵和應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助液壓泵、控制閥和控制器可分別地提供。

具體地，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助液壓泵和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓泵兩者均使用電動(dòng)液壓泵，并且雖然應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助液壓泵是在正常情況下不使用而僅在應(yīng)急情況下(比如主液壓泵的失效)使用的液壓泵，輔助液壓泵和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓泵被分別地提供。

因此，在既安裝了應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又安裝了后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件數(shù)量過多，車輛的功率損耗過大并且制造成本可能增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過結(jié)合使用在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的比如液壓泵、控制器和控制閥的部件(例如，集成這些部件)，該整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減少了部件數(shù)量、降低了制造成本以及車輛的功率損耗。本發(fā)明也提供一種控制方法，基于在結(jié)合使用系統(tǒng)中的部件的狀態(tài)，可以恰當(dāng)?shù)夭僮鲬?yīng)急轉(zhuǎn)向功能和后輪轉(zhuǎn)向功能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于車輛的前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括：主液壓馬達(dá)，構(gòu)造成接收發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而被驅(qū)動(dòng)，并且產(chǎn)生液壓力；輔助液壓馬達(dá)，構(gòu)造成用于產(chǎn)生液壓力；前輪轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收液壓力并產(chǎn)生用于前輪轉(zhuǎn)向和駕駛員的輔助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；后輪轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收液壓力并產(chǎn)生用于后輪轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；整體式控制閥，通過液壓管線連接至液壓馬達(dá)和轉(zhuǎn)向缸，并且構(gòu)造成調(diào)節(jié)由主液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力以 將調(diào)節(jié)的液壓供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸，并且調(diào)節(jié)由輔助液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力以將調(diào)節(jié)的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸和后輪轉(zhuǎn)向缸中的任一個(gè)；以及控制器，配置成在駕駛員控制方向盤時(shí)，操作輔助液壓馬達(dá)和整體式控制閥，以將由主液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸，或?qū)⒂奢o助液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸和后輪轉(zhuǎn)向缸中的任一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)置一種用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，該整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括：主液壓馬達(dá)，構(gòu)造成接收發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而被驅(qū)動(dòng)，并且產(chǎn)生液壓力；輔助液壓馬達(dá)，產(chǎn)生液壓力；前輪轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收液壓力并產(chǎn)生用于前輪轉(zhuǎn)向和駕駛員的輔助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；后輪轉(zhuǎn)向缸，構(gòu)造成接收液壓力并產(chǎn)生用于后輪轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；整體式控制閥，通過液壓管線連接至液壓馬達(dá)和轉(zhuǎn)向缸；以及控制器，配置成操作輔助液壓馬達(dá)和整體式控制閥。

具體地，該控制方法可包括：確定主液壓馬達(dá)是否失效；當(dāng)主液壓馬達(dá)失效，駕駛員控制方向盤時(shí)，操作整體式控制器以將由輔助液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸；以及當(dāng)主液壓馬達(dá)處于正常狀態(tài)(例如，未失效)，駕駛員控制方向盤時(shí)，調(diào)節(jié)由主液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力以將該調(diào)節(jié)的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸，并且調(diào)節(jié)由輔助液壓馬達(dá)產(chǎn)生的液壓力以將該調(diào)節(jié)的液壓力供應(yīng)至后輪轉(zhuǎn)向缸。

因此，用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，通過結(jié)合使用在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的比如液壓泵、控制器和控制閥的部件，減少了部件數(shù)量、降低了制造成本以及車輛的功率損耗。

此外，應(yīng)用本發(fā)明的車輛可獲得如下的效果：比如輪胎的磨損特性改善，車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑減小，改善停車的便利性，以及處理與規(guī)定相關(guān)的應(yīng)急轉(zhuǎn)向，通過簡化的結(jié)構(gòu)而獲得應(yīng)急轉(zhuǎn)向和后輪轉(zhuǎn)向的功能，并且可有助于提高車輛的產(chǎn)品價(jià)值。另外，由于電氣部件(諸如控制器和具有輔助液壓泵的控制閥，其中該輔助液壓泵是電動(dòng)液壓泵)的數(shù)量可減少，因 此可降低功率消耗，并且具體地，由于電動(dòng)液壓泵的數(shù)量可減少，因此可降低交流發(fā)電機(jī)和電池的容量。

附圖說明

參考附圖示出的本發(fā)明的特定示例性實(shí)施方式，將詳細(xì)描述本發(fā)明的以上和其他的特征，下文給出這些附圖僅用于說明，并且因此并不用于限制本發(fā)明，并且在附圖中：

圖1是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的具有后軸和轉(zhuǎn)向缸的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的立體圖；

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的框圖；

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的安裝狀態(tài)的示意圖；

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的液壓管線的連接狀態(tài)的液壓回路示意圖；

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的控制過程的流程圖；以及

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，依據(jù)前輪的角度和車速而設(shè)定后輪的目標(biāo)角度的用于后輪轉(zhuǎn)向的實(shí)例的視圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖不必按比例繪制，并呈現(xiàn)了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡化的表示。如本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征，包括，例如，具體尺寸、定向、位置和形狀，將部分由特定的預(yù)期應(yīng)用和使 用環(huán)境來確定。在附圖中，貫穿附圖中的多個(gè)圖，參考標(biāo)號指代本發(fā)明的相同部件或等同部件。

具體實(shí)施方式

本應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語“車輛(vehicle)”或者“車輛的(vehicular)”或者其他的類似術(shù)語包括廣義的機(jī)動(dòng)交通工具，諸如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車輛(SUV)、大巴車、卡車、各種商用車輛的載客車輛，包括各種船只(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、內(nèi)燃機(jī)、插入式(plug-in，外接充電式)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛以及其他可替代的燃料車輛(例如，燃料從除石油以外的資源獲得)。

盡管示例性實(shí)施方式描述為使用多個(gè)單元來實(shí)施示例性過程，應(yīng)當(dāng)理解的是，示例性過程也可通過一個(gè)或多個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)。另外，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語控制器/控制單元指的是具有存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。存儲(chǔ)器構(gòu)造成儲(chǔ)存模塊并且處理器特別構(gòu)造成執(zhí)行所述模塊以實(shí)現(xiàn)下文所描述的一個(gè)或多個(gè)過程。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可體現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于，ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以分布在通過網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使得計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布式方式存儲(chǔ)和執(zhí)行，例如，通過遠(yuǎn)程信息服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)來存儲(chǔ)和執(zhí)行。

本文中使用的術(shù)語僅為了描述具體實(shí)施方式的目的而不旨在限制本發(fā)明。如本文使用的，除非上下文另有明確指示，否則，單數(shù)形式“一個(gè)((a)和(an))”以及“該(the)”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。要進(jìn)一步理解 的是，在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定具有所規(guī)定的特征、整數(shù)、步驟、操作、部件和/或元件，但是不排除具有或附加有一個(gè)或多個(gè)其他特征、幀數(shù)、步驟、操作、部件、元件和/或它們的群組。如在本文中使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)所列出的相關(guān)條目的任何和所有組合。

下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式，以使本發(fā)明所屬領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可容易實(shí)施本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的比如液壓泵、控制器和控制閥的部件結(jié)合使用，可減少車輛部件的數(shù)量，降低車輛的制造成本，并減少車輛的功率損耗。本發(fā)明也提供一種控制方法，根據(jù)在將部件結(jié)合使用的系統(tǒng)中的狀態(tài)，可以恰當(dāng)?shù)夭僮鞑⑶铱刂茟?yīng)急轉(zhuǎn)向功能和后輪轉(zhuǎn)向功能。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的方框圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的安裝狀態(tài)的示意圖。根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助液壓泵32可用作在后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的用于后輪轉(zhuǎn)向的液壓泵。

換句話說，構(gòu)造成產(chǎn)生液壓力的液壓泵可包括正常使用的主液壓泵31和在應(yīng)急情況下使用的輔助液壓泵32，并且輔助液壓泵32可用作構(gòu)造成產(chǎn)生用于后輪轉(zhuǎn)向的液壓力的液壓泵。此外，本發(fā)明通過使用整體式控制器20來共同使用提供給各個(gè)系統(tǒng)的現(xiàn)有控制器，該整體式控制器可執(zhí)行前輪的轉(zhuǎn)向操作(例如，輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作)、應(yīng)急轉(zhuǎn)向操作(輔助用于前輪的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作)以及后輪的轉(zhuǎn)向操作。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，主液壓泵31可為由車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械液壓泵，并且主液壓泵31可通過動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(諸如皮帶和皮 帶輪)連接至發(fā)動(dòng)機(jī)。輔助液壓泵32可為由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)液壓泵(MPU)，并且馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)可基于控制器20的控制信號而執(zhí)行，以調(diào)節(jié)用于產(chǎn)生液壓力的泵的驅(qū)動(dòng)。

此外，根據(jù)本發(fā)明，可使用構(gòu)造成基于控制器20的控制信號而調(diào)節(jié)用于前輪轉(zhuǎn)向、應(yīng)急轉(zhuǎn)向操作以及后輪轉(zhuǎn)向的液壓力供應(yīng)的整體式控制閥33。在由駕駛員的轉(zhuǎn)向期間，整體式控制閥33可構(gòu)造成調(diào)節(jié)液壓力的供應(yīng)，以將由正常操作(例如，沒有失效)主液壓泵31產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至對應(yīng)用于前輪轉(zhuǎn)向的致動(dòng)器的前輪轉(zhuǎn)向缸41，并且也可構(gòu)造成調(diào)節(jié)液壓力的供應(yīng)，以選擇性將由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41和后輪轉(zhuǎn)向缸42中的任一個(gè)。

正常狀態(tài)表示主液壓回路正常操作，其中的主液壓泵31沒有失效，并且表示在駕駛員的轉(zhuǎn)向期間(例如，當(dāng)操控方向盤時(shí))，通過主液壓泵31的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的液壓力形成用于協(xié)助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力，并且因此，可正常執(zhí)行前輪的轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向。在應(yīng)急情況下，由于主液壓泵或類似元件的失效而可能無法正常操作主液壓回路，因此主液壓回路被阻止實(shí)施輔助轉(zhuǎn)向，并且當(dāng)操控方向盤時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用輔助液壓泵32而不是使用主液壓泵31實(shí)現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括：儲(chǔ)油器9，用于儲(chǔ)存油；變速箱(未示出)，用于前輪的轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向缸41和42，構(gòu)造成接收液壓力以產(chǎn)生用于輔助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力，其他已知的傳感器；以及液壓管線，連接儲(chǔ)油器9、主液壓泵31、輔助液壓泵32、控制閥33和轉(zhuǎn)向缸41，42。

具體地，儲(chǔ)油器9、變速箱、轉(zhuǎn)向缸41和42以及傳感器與相關(guān)技術(shù)中的這些裝置沒有不同，并且轉(zhuǎn)向缸包括：前輪轉(zhuǎn)向缸41，構(gòu)造成產(chǎn)生用于前輪轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力；以及后輪轉(zhuǎn)向缸42，構(gòu)造成產(chǎn)生用于后輪轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。前輪轉(zhuǎn)向缸41在正常狀態(tài)和應(yīng)急情況下可用于前輪的轉(zhuǎn)向 和輔助轉(zhuǎn)向，并且可構(gòu)造成在正常情況下通過控制閥33接收由主液壓泵31產(chǎn)生的液壓力并且構(gòu)造成在應(yīng)急情況下通過控制閥33接收由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力。

后輪轉(zhuǎn)向缸42在正常情況下可用于后輪的轉(zhuǎn)向，并且如下文將描述的，在主液壓泵31等不失效的正常狀態(tài)下，當(dāng)由速度傳感器14檢測的車速等于或小于參考車速(例如，低速行駛狀態(tài))時(shí)，后輪轉(zhuǎn)向缸42可構(gòu)造成通過控制閥33接收由對應(yīng)共用泵的輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力。換句話說，僅在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常狀態(tài)下并且車輛以低速行駛時(shí)，通過后輪轉(zhuǎn)向缸42實(shí)現(xiàn)后輪的轉(zhuǎn)向，

此外，當(dāng)駕駛員在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常狀態(tài)下實(shí)施轉(zhuǎn)向時(shí)，基于從控制器20輸出的控制信號可操作一個(gè)整體式控制閥33，以調(diào)節(jié)從主液壓泵31供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41的液壓力。具體地，通過控制閥33來調(diào)節(jié)供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41的液壓力與相關(guān)技術(shù)相同。

同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常狀態(tài)和低速行駛狀態(tài)下，基于從控制器20輸出的控制信號可操作整體式控制閥33，以將由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至后輪轉(zhuǎn)向缸42，并且然后調(diào)節(jié)的液壓力可施加于后輪轉(zhuǎn)向缸42。相反地，當(dāng)駕駛員在應(yīng)急情況下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向時(shí)，通過從控制器20輸出的控制信號可操作整體式控制閥33，以將由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41，并且然后調(diào)節(jié)的液壓力可施加于前輪轉(zhuǎn)向缸41。

此外，根據(jù)本發(fā)明，使用一個(gè)整體式控制閥33可調(diào)節(jié)施加于前輪轉(zhuǎn)向缸41和后輪轉(zhuǎn)向缸42的液壓力，并且為了實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)，如圖4所示，控制閥33可布置在液壓泵31、32與轉(zhuǎn)向缸41、42之間的液壓路徑上。

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于前輪和后輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件的液壓管線連接狀態(tài)的液壓回路示意圖。如所示，主 液壓泵31和輔助液壓泵32可構(gòu)造成泵出儲(chǔ)存在儲(chǔ)油器9中的油。然后，通過液壓管線，控制閥33可連接至主液壓泵31、輔助液壓泵32、前輪轉(zhuǎn)向缸41和后輪轉(zhuǎn)向缸42。

同時(shí)，傳感器可包括：轉(zhuǎn)向角度傳感器(SAS)11，構(gòu)造成基于駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入(也就是，方向盤操控狀態(tài))來檢測轉(zhuǎn)向角度(例如方向盤的角度)，以輔助前輪的轉(zhuǎn)向。此外，速度傳感器14可構(gòu)造成檢測車速以調(diào)節(jié)后輪的轉(zhuǎn)向；前輪角度傳感器12，構(gòu)造成用于檢測前輪的角度；以及后輪角度傳感器13，構(gòu)造成用于檢測后輪的角度。

傳感器11，12，13和14的檢測信號可被輸入至控制器20，并且控制器20可構(gòu)造成基于由傳感器檢測的檢測信息而輸出響應(yīng)于此的控制信號，以調(diào)節(jié)前輪的轉(zhuǎn)向、后輪的轉(zhuǎn)向和應(yīng)急轉(zhuǎn)向。因此，可由控制器20執(zhí)行輔助液壓泵32的操作和控制閥33的操作，以實(shí)現(xiàn)前輪的轉(zhuǎn)向、后輪的轉(zhuǎn)向和應(yīng)急轉(zhuǎn)向。

下文中，將參考圖5描述根據(jù)本發(fā)明的控制方法。圖5示出了基于主泵失效和車速而選擇性執(zhí)行應(yīng)急轉(zhuǎn)向(例如，輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力)和后輪轉(zhuǎn)向的過程。然而盡管沒有示出，當(dāng)后輪轉(zhuǎn)向時(shí)，可實(shí)現(xiàn)前輪的轉(zhuǎn)向。

首先，當(dāng)車輛行駛時(shí)，基于預(yù)定失效診斷邏輯，控制器20可構(gòu)造成判斷并檢測由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主液壓泵31的失效，并且基于失效判斷結(jié)果相應(yīng)地確定主液壓泵31的失效，控制器可構(gòu)造成實(shí)施用于應(yīng)急轉(zhuǎn)向和用于前輪的輔助轉(zhuǎn)向的控制過程。換句話說，控制器20可構(gòu)造成操作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)液壓泵，也就是，輔助液壓泵32，并且輸出用于前輪轉(zhuǎn)向的控制信號和對應(yīng)于駕駛員使用由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力來操控方向盤的輔助轉(zhuǎn)向的控制信號。

然后，如通常用于前輪的應(yīng)急轉(zhuǎn)向，基于轉(zhuǎn)向角傳感器11的檢測值，控制器20可構(gòu)造成輸出用于前輪轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向的信號。因此，基于從 控制器20輸出的控制信號可操作控制閥33，以將由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41，并且供應(yīng)的液壓力然后可調(diào)節(jié)至對應(yīng)駕駛員轉(zhuǎn)向輸入的值，也就是，方向盤的操控。

因此，前輪轉(zhuǎn)向缸41可構(gòu)造成使用控制閥33接收調(diào)節(jié)的液壓力，以形成對應(yīng)駕駛員操縱方向盤的動(dòng)力(例如，轉(zhuǎn)向助力)，并且在應(yīng)急情況下，當(dāng)通過前輪轉(zhuǎn)向缸41的動(dòng)力調(diào)節(jié)前輪的角度時(shí)，可轉(zhuǎn)向前輪。此外，當(dāng)在失效判斷過程中確定主液壓泵31是正常狀態(tài)而不是失效狀態(tài)，當(dāng)駕駛員實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作時(shí)，控制器可構(gòu)造成確定由速度傳感器14檢測的車速是等于或小于參考速度。

特別地，當(dāng)以對應(yīng)等于或小于參考速度的低速狀態(tài)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，可同時(shí)操作前輪和后輪，并且當(dāng)以大于參考速度的速度驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，僅可操作前輪。換句話說，當(dāng)以對應(yīng)等于或小于參考速度或的車速驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，控制器20可構(gòu)造成輸出使用由主液壓泵31產(chǎn)生的液壓力來用于前輪轉(zhuǎn)向和用于對應(yīng)駕駛員操控方向盤的輔助轉(zhuǎn)向的控制信號，并且同時(shí)輸出對應(yīng)前輪的角度和車速而使用由輔助液壓泵32產(chǎn)生的液壓力來用于后輪的轉(zhuǎn)向的控制信號。

在前輪的轉(zhuǎn)向中，控制器20可構(gòu)造成通過控制信號來操作控制閥33，以將由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主液壓泵31的液壓力調(diào)節(jié)至對應(yīng)于駕駛員的轉(zhuǎn)向操控的值，并且將該調(diào)節(jié)的壓力供應(yīng)至前輪轉(zhuǎn)向缸41。然后，如在一般前輪的轉(zhuǎn)向中，基于轉(zhuǎn)向角傳感器11的檢測值，控制器20可構(gòu)造成使用控制閥33調(diào)節(jié)施加于前輪轉(zhuǎn)向缸41的液壓力，并且因此，可執(zhí)行前輪轉(zhuǎn)向和對應(yīng)與駕駛員的方向盤操控的輔助轉(zhuǎn)向。

另外，控制器20可構(gòu)造成輸出用于后輪的轉(zhuǎn)向的控制信號，以驅(qū)動(dòng)輔助液壓泵32，并且使用該控制信號，通過操作控制閥33，調(diào)節(jié)從輔助液壓泵32供應(yīng)至后輪轉(zhuǎn)向缸42的液壓力，以將后輪的角度調(diào)節(jié)至對應(yīng)前輪的角度和車速的角度。然后，控制器20可構(gòu)造成基于前輪角傳感器12 和速度傳感器14的檢測值，確定后輪的目標(biāo)角度，并且操作控制閥33以將后輪轉(zhuǎn)向至后輪的所確定角度。具體地，當(dāng)后輪的所確定角度作為目標(biāo)值時(shí)，控制器20可構(gòu)造成操作控制閥33以調(diào)節(jié)供應(yīng)至后輪轉(zhuǎn)向缸42的液壓，從而將后輪角傳感器的檢測值與目標(biāo)值匹配。

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，依據(jù)前輪的角度和車速而設(shè)定后輪的目標(biāo)角度的用于后輪轉(zhuǎn)向的實(shí)例的視圖。具體地，由于可基于車速和前輪的角度來調(diào)節(jié)后輪轉(zhuǎn)向的角度，通過減小車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑和使施加于輪胎的橫向力均勻分布，可優(yōu)化輪胎的磨損量。

此外，當(dāng)以大于參考速度的速度驅(qū)動(dòng)車輛，且駕駛員在主液壓泵31的正常操作狀態(tài)執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作時(shí)，控制器20可構(gòu)造成通過使用控制閥33而允許將由液態(tài)泵31產(chǎn)生的液壓施加于前輪轉(zhuǎn)向缸41，而輔助液壓泵32的驅(qū)動(dòng)停止，從而不再調(diào)節(jié)僅用于前輪的轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向，如上所述的是用于前輪的轉(zhuǎn)向和輔助轉(zhuǎn)向的液壓控制過程。

因此，用于前輪和后輪的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，通過結(jié)合使用在應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的比如液壓泵、控制器和控制閥的部件，減少了部件數(shù)量、降低了制造成本以及車輛的功率損耗。此外，應(yīng)用本發(fā)明的車輛可獲得如下的效果：比如輪胎的磨損特性改善，車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑減小，改善停車的便利性，以及處理與規(guī)定相關(guān)的應(yīng)急轉(zhuǎn)向，通過簡化的結(jié)構(gòu)而獲得應(yīng)急轉(zhuǎn)向和后輪轉(zhuǎn)向的功能，并且可有助于提高車輛的產(chǎn)品價(jià)值。另外，由于電氣部件(諸如控制器和具有輔助液壓泵的控制閥，其中該輔助液壓泵是電動(dòng)液壓泵)的數(shù)量可減少，因此可降低功率消耗，并且具體地，由于電動(dòng)液壓泵的數(shù)量可減少，因此可降低交流發(fā)電機(jī)和電池的容量。

已參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不背離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施方式做出改變，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。