CN107654150A - 控制汽车电动尾门的液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种控制汽车电动尾门的液压系统，包括：液压油源及动力装置；与尾门连接的液压缸，所述液压缸的无杆腔内设有弹性件；尾门自动控制顶升与下降回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过控制所述液压缸的伸缩实现对尾门的自动升降；尾门手动控制回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过连接的液压缸的伸缩实现尾门的手动升降；以及保护回路，所述保护回路与所述液压缸连接。该液压系统可以实现对尾门的自动升降，在液压系统出现故障时还可以手动对尾门进行升降。

Description

控制汽车电动尾门的液压系统

技术领域

本发明涉及液压回路或液压系统技术领域，尤其涉及一种控制汽车电动尾门的液压系统。

背景技术

随着经济的发展，现在的高档轿车和SUV大都配有电动尾门，可实现尾门的自动升降及任意停留位置的控制，还可以在电动故障的时候，手动进行升降，大大方便了车主的使用。对于高档轿车来讲，因为尾门的质量轻，只需要直流电机直接驱动丝杠来实现；但对于SUV等尾门比较重的车型，如果用直流电机直接驱动丝杆，直流电机的体积就很大，由于直流电机和丝杆要作为一个整体，在SUV车原尾门撑杆处缺乏空间进行安装。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种控制汽车电动尾门的液压系统，该液压系统可以实现对尾门的自动升降，在液压系统出现故障时还可以手动对尾门进行升降。

为了实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的控制汽车电动尾门的液压系统，包括：

液压油源及动力装置；

与尾门连接的液压缸，所述液压缸的无杆腔内设有弹性件；

尾门自动控制顶升与下降回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过控制所述液压缸的伸缩实现对尾门的自动升降；

尾门手动控制回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过连接的液压缸的伸缩实现尾门的手动升降；以及

保护回路，所述保护回路与所述液压缸连接。

在本发明中，通过设置尾门自动控制顶升与下降回路控制液压缸的伸缩从而实现对尾门的升降控制，在液压系统有故障的时候还可以通过手动尾门手动控制回路对尾门进行升降。液压缸内弹性件的设置有几种作用：第一是开启尾门开始过程中起到辅助顶升的作用，在这种情况下不需要太大的液压压力就行实现开启，在尾门打开到中后程之后能在一定程度上辅助限制液压缸行程的作用，防止顶坏尾门；第二是下降过程的初始阶段起到向下的拉力作用，在下降的中后程起到缓冲作用，使得尾门在下降过程中既不容易被卡死，又有利于控制尾门的下降速度；第三手动开启和关闭尾门时，辅助保护回路起到安全防护作用，碰到障碍时，车门可以停在任何位置，防止误操作情况下夹到人。另外，设置的保护回路使得在液压缸顶升和下降过程中不会出现顶坏尾门和尾门突然下落的现象，在手动打开尾门时可以停在半程等需要的位置，有利于应对下雨下雪等恶劣天气和防止夹伤人。

在一种实施方案中，所述液压油源及动力系统包括：

正反转直流电机，

双向液压泵，其与所述电机的输出轴连接；以及

油箱，其与所述双向液压泵通过吸油与回油管路连接；

所述吸油与回油管路设有吸油单向阀、回油背压阀和吸油双单向阀，所述吸油单向阀、回油背压阀并列反向设置，所述油箱的油液经吸油单向阀和吸油双单向阀的一边进入双向液压泵。

在一种实施方案中，所述尾门自动控制顶升与下降回路设有由第一液控单向阀和第二液控单向阀组成的液压锁；所述第一液控单向阀和第二液控单向阀的入口均连接所述双向液压泵的出口，所述第一液控单向阀的出口连接所述液压缸的无杆腔，所述第二液控单向阀的出口连接所述液压缸的无杆腔，所述第一液控单向阀的入口和第二液控单向阀的入口管路之间连接有梭阀。

在一种实施方案中，所述保护回路包括设在连接所述液压缸的无杆腔与所述油箱之间的管路上的第一溢流阀和设在连接所述液压缸的有杆腔与所述油箱之间的管路上的第二溢流阀，所述第一溢流阀的设定阈值小于第二溢流阀的设定阈值。保护回路也可以采用其它回路的方式，此处是采用相对简单的溢流阀形式，实际使用中可以采用电控或者其它液压回路方式。保护回路主要起到对电动尾门保护的作用，防止压力过大将尾门顶坏，延长液压缸的使用寿命。

在一种实施方案中，所述尾门手动控制回路包括设在所述液压缸的无杆腔入口管路的第一补油单向阀与第三液控单向阀以及设在所述液压缸的有杆腔入口管路的第二补油单向阀与背压单向阀，所述第一补油单向阀的入口与第二补油单向阀的入口分别连接所述吸油单向阀的出口，所述背压单向阀的入口连接第一液控单向阀的出口，所述背压单向阀的出口和第三液控单向阀的出口均连接所述吸油单向阀的出口，所述背压单向阀与所述第三液控单向阀的控制口均连接所述梭阀的第三油口上。在一种实施方案中，当尾门需要自动升起时，所述直流电机正转，带动所述双向液压泵正转，液压油从油箱经吸油单向阀进入双向液压泵的一侧再经另一侧排出，经第一液控单向阀后进入所述液压缸的无杆腔，推动液压缸运动顶升尾门。

在一种实施方案中，当尾门需要自动下降时，所述直流电机反转带动所述双向液压泵反转，液压油从油箱经吸油单向阀进入双向液压泵的另一侧再排出，再经所述第二液控单向阀后进入所述液压缸的有杆腔，推动所述液压缸缩回，所述液压缸的无杆腔的回油一部分被吸入到所述双向液压泵的入口，另一部分经所述回油背压阀回油箱。

在一种实施方案中，当手动向上拉动尾门的时候，所述液压缸的活塞杆伸出，所述液压缸的有杆腔的油液经背压单向阀到达第一补油单向阀处，由于回油背压阀有一定的开启压力，从所述液压缸的有杆腔流出的油液有一部分经第一补油单向阀进入所述液压缸的无杆腔进行补液，多余油液经回油背压阀回油箱。

在一种实施方案中，当手动向下拉动尾门的时候，所述液压缸的活塞杆缩回，液压缸的无杆腔流出的油液通过第三液控单向阀到达第二补油单向阀处，由于回油背压阀有一定的开启压力，从所述液压缸的无杆腔流出的油液有一部分经第二补油单向阀进入有杆腔补液，多余油液经回油背压阀回油箱。在一种实施方案中，所述液压缸采用小型液压缸，所述液压缸安装在尾门原撑杆处；优选所述液压油源及动力系统安装在SUV后部的下方，所述液压油源及动力系统通过软管与所述液压缸连接。这些设置可以节省空间，便于安装。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过采用液压缸对尾门进行顶升可以解决SUV车由于直流电机等体积增大导致的原尾门撑杆处缺乏空间进行安装的问题。整体上不仅可以通过液压回路实现对尾门的自动升降，还可以实现在液压系统出现故障时通过尾门手动控制回路实现手动升降。另外，由于液压缸可以做很小，可以直接安装在尾门原撑杆处，液压油源及动力系统安装在SUV后部的下方，不仅节省了空间，安装也更方便。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的一种控制汽车电动尾门的液压系统的其中一个实施例；

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到，对于SUV等尾门比较重的车型，如果采用电动尾门，采用直流电机直接驱动丝杆，直流电机的体积就很大，由于直流电机和丝杆要作为一个整体，在SUV车原尾门撑杆处缺乏空间进行安装。

针对以上不足，本发明的实施例提出了一种控制汽车电动尾门的液压系统，下面进行说明。

如图1显示了本发明的一种控制汽车电动尾门的液压系统的其中一种实施例。在该实施例中，本发明的控制汽车电动尾门的液压系统主要包括：液压油源及动力装置、与尾门连接的液压缸1、尾门自动控制顶升与下降回路、尾门手动控制回路和保护回路。其中，尾门自动控制顶升与下降回路连接在液压油源及动力系统与液压缸1之间，通过控制液压缸1的伸缩实现对尾门的自动升降。尾门手动控制回路连接在液压油源及动力系统与液压缸1之间，通过连接的液压缸1的伸缩实现尾门的手动升降。液压缸1的无杆腔内设有弹性件1b，弹性件1b一端抵接液压缸1的无杆腔左侧，另一端抵接在液压缸1的活塞上。保护回路与液压缸1连接，设置的保护回路使得在液压缸1顶升和下降过程中不会出现顶坏尾门和尾门突然下落的现象，在手动打开尾门时可以停在半程等需要的位置，有利于应对下雨下雪等恶劣天气和防止夹伤人。

在一个实施例中，为了使系统更简单，保护回路主要采用设在连接液压缸1的无杆腔与油箱14之间的管路上的第一溢流阀2和设在连接液压缸1的有杆腔与油箱14之间的管路上的第二溢流阀3。由于液压缸1的无杆腔内设有弹性件1b，且第一溢流阀2的设定阈值小于第二溢流阀3的设定阈值，防止顶坏尾门。在尾门自动开启时，弹性件1b起到向外顶升的作用；在尾门自动下降时，弹性件1b起到向下拉的作用，因而在较小的压力作用下就能实现尾门的自动开启和自动下降。另外，通过弹性件1b的选择，可以起到辅助限制液压缸1行程的作用。

在一个实施例中，如图1所示，液压油源及动力装置主要包括：正反转直流电机15、双向液压泵4、油箱14、吸油单向阀12、回油背压阀13以及吸油双单向阀5。其中，吸油单向阀12、回油背压阀13并列设置且开启方向相反，吸油单向阀12的进油口与回油背压阀13的回油口均与油箱14连接。吸油单向阀12的出油口与回油背压阀13的进油口均连接到吸油双单向阀5的两个单向阀的进油口。吸油双单向阀5的两个单向阀的出油口分别连接双向液压泵4的进出油口。双向液压泵4的转轴通过联轴器连接正反转直流电机15的输出轴。

在一个实施例中，如图1所示，尾门自动控制顶升与下降回路主要设置有：液压锁6、梭阀8、第一溢流阀2和第二溢流阀3。其中，液压锁6的第一液控单向阀6.1设在通往双向液压泵4左侧出油口通往液压缸1的无杆腔的第一管路16上，液压锁6的第二液控单向阀6.2设在双向液压泵4右侧出油口通往液压缸1的有杆腔的第二管路17上。梭阀8的进出油口连接在第一液控单向阀6.1的进油管路(即第一管路16前段，位于第一液控单向阀6.1进油口前连接双向液压泵4的一段管路)上和第二液控单向阀6.2的进油管路(即第二管路17前段，位于第二液控单向阀6.2进油口前双向液压泵4的一段管路)上。换句话说，该进油管路为双向液压泵4的出油口连接第一液控单向阀6.1或第二液控单向阀6.2的连接管路。另外，第一溢流阀2的进油口连接在第一管路16后段管路上(即连接第一液控单向阀6.1与液压缸1之间的管路段)，靠近液压缸1的无杆腔进油口；第一溢流阀2的出油口通过管路连接到油箱14。第二溢流阀3进油口连接在第二管路17后段管路上(即连接第二液控单向阀6.2与液压缸1之间的管路段)，靠近液压缸1的有杆腔进油口；第二溢流阀3的出油口通过管路连接到油箱14。第一溢流阀2和第二溢流阀3主要起到保护尾门的作用，防止压力过大顶坏尾门。

在一个实施例中，如图1所示，尾门手动控制回路主要设置有第一补油单向阀7、第二补油单向阀9、背压单向阀10和第三液控单向阀11。其中，第一补油单向阀7和第二补油单向阀9的进油口分别通过第三管路18、第四管路19连接到上第五管路20上，且第三管路18、第四管路19与第五管路20互通。该第五管路为吸油双单向阀5与回油背压阀13之间的连接管路。第一补油单向阀7和第二补油单向阀9的出油口分别连接第一管路16后段管路和第二管路17后段管路上。另外，第三液控单向阀11安装在第一管路16的后段管路与第三管路18之间。背压单向阀10安装在第二管路17的后段管路与第四管路19之间。背压单向阀10的控制腔和第三液控单向阀11的控制腔均连接到梭阀8的第三油口上。

在一个实施例中，如图1所示，实现电动尾门自动顶升包括：控制直流电机15正转，液压油由油箱14经吸油单向阀12，再通过吸油双单向阀5(右侧打开)被双向液压泵4吸到右侧入口。液压油经双向液压泵4的右侧吸入，然后经左侧排出，再经第一液控单向阀6.1到达液压缸1左侧的无杆腔，推动液压缸1向右运动，此时汽车尾门实现顶升。

在一个实施例中，如图1所示，实现电动尾门自动下降包括：直流电机15反转，液压油经吸油单向阀12，被吸到双单向阀5(此时左侧单向阀打开，右侧单向阀关死)，由双向液压泵4的左侧吸入、右侧排出，再经第二液控单向阀6.2到达液压缸1右侧的有杆腔，推动液压缸1缩回，液压缸1左侧无杆腔的回油一部分被吸入到双向液压泵4的入口，一部分经回油背压阀13流回油箱14，尾门实现下降控制。

另外，在电动尾门自动上升和下降过程中，背压单向阀10和第三液控单向阀11是一直关闭的，因为梭阀8将双向液压泵4左右两侧的最高压力引入到背压单向阀10和第三液控单向阀11的控制腔，将背压单向阀10和第三液控单向阀11关闭。

在一个实施例中，如图1所示，当手动向上拉动尾门的时候，液压缸1的活塞杆1a向右运动，液压缸1的有杆腔的液压油通过背压单向阀10，经第四管路19到达第五管路20处。由于回油背压阀13有一定的开启压力，液压油将从第三管路18进入液压缸1左侧的无杆腔，实现对无杆腔的补液。另外，由于液压缸1的无杆腔(即液压缸1的左侧)面积大于液压缸1的有杆腔(即液压缸1的右侧)面积，由液压缸1的有杆腔流出的油液不足以填满液压缸1的无杆腔增大的容腔，有一部分油液将由吸油单向阀12吸入到液压缸1左侧的无杆腔。

在一个实施例中，如图1所示，当手动向下拉动尾门的时候，活塞杆1a向左运动，液压缸1左侧的无杆腔的液压油通过第三液控单向阀11，经第三管路18到达第五管路20处，由于回油背压阀13有一定的开启压力，液压油将先进入液压缸1右侧的有杆腔，实现对有杆腔的补液。另外，由于液压缸1左侧的无杆腔面积大于右侧的有杆腔面积，左侧的无杆腔流出的油液大于右侧的有杆腔增大的容积，多余油液将由回油背压阀13回油箱14。

此外，回油背压阀13的作用还包括可以建立回油背压，确保先将回油补到液压缸1里。背压单向阀10和弹性件1b则可以提供支撑力，当尾门在任意位置停留的时候不会下滑，此处的背压单向阀10只有在活塞腔的压力大于弹簧设定的力时才会打开。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制汽车电动尾门的液压系统，其特征在于，包括：

液压油源及动力装置；

与尾门连接的液压缸，所述液压缸的无杆腔内设有弹性件；

尾门自动控制顶升与下降回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过控制所述液压缸的伸缩实现对尾门的自动升降；

尾门手动控制回路，其连接在所述液压油源及动力系统与所述液压缸之间，通过连接的液压缸的伸缩实现尾门的手动升降；以及

保护回路，所述保护回路与所述液压缸连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液压油源及动力装置包括：

正反转直流电机，

双向液压泵，其与所述电机的输出轴连接；以及

油箱，其与所述双向液压泵通过吸油与回油管路连接；

所述吸油与回油管路设有吸油单向阀、回油背压阀和吸油双单向阀，所述吸油单向阀、回油背压阀并列反向设置，所述油箱的油液经吸油单向阀和吸油双单向阀的一边进入双向液压泵。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述尾门自动控制顶升与下降回路设有由第一液控单向阀和第二液控单向阀组成的液压锁；所述第一液控单向阀和第二液控单向阀的入口均连接所述双向液压泵的出口，所述第一液控单向阀的出口连接所述液压缸的无杆腔，所述第二液控单向阀的出口连接所述液压缸的无杆腔，所述第一液控单向阀的入口和第二液控单向阀的入口管路之间连接有梭阀。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述保护回路包括设在连接所述液压缸的无杆腔与所述油箱之间的管路上的第一溢流阀和设在连接所述液压缸的有杆腔与所述油箱之间的管路上的第二溢流阀，所述第一溢流阀的设定阈值小于第二溢流阀的设定阈值。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述尾门手动控制回路包括设在所述液压缸的无杆腔入口管路的第一补油单向阀与第三液控单向阀以及设在所述液压缸的有杆腔入口管路的第二补油单向阀与背压单向阀，所述第一补油单向阀的入口与第二补油单向阀的入口分别连接所述吸油单向阀的出口，所述背压单向阀的入口连接第一液控单向阀的出口，所述背压单向阀的出口和第三液控单向阀的出口均连接所述吸油单向阀的出口，所述背压单向阀与所述第三液控单向阀的控制口均连接所述梭阀的第三油口上。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，当尾门需要自动升起时，所述直流电机正转，带动所述双向液压泵正转，液压油从油箱经吸油单向阀进入双向液压泵的一侧再经另一侧排出，经第一液控单向阀后进入所述液压缸的无杆腔，推动液压缸运动顶升尾门。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的系统，其特征在于，当尾门需要自动下降时，所述直流电机反转带动所述双向液压泵反转，液压油从油箱经吸油单向阀进入双向液压泵的另一侧再排出，再经所述第二液控单向阀后进入所述液压缸的有杆腔，推动所述液压缸缩回，所述液压缸的无杆腔的回油一部分被吸入到所述双向液压泵的入口，另一部分经所述回油背压阀回油箱。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的系统，其特征在于，当手动向上拉动尾门的时候，所述液压缸的活塞杆伸出，所述液压缸的有杆腔的油液经背压单向阀到达第一补油单向阀处，由于回油背压阀有一定的开启压力，从所述液压缸的有杆腔流出的油液有一部分经第一补油单向阀进入所述液压缸的无杆腔进行补液，多余油液经回油背压阀回油箱。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其特征在于，当手动向下拉动尾门的时候，所述液压缸的活塞杆缩回，液压缸的无杆腔流出的油液通过第三液控单向阀到达第二补油单向阀处，由于回油背压阀有一定的开启压力，从所述液压缸的无杆腔流出的油液有一部分经第二补油单向阀进入有杆腔补液，多余油液经回油背压阀回油箱。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其特征在于，所述液压缸采用小型液压缸，所述液压缸安装在尾门原撑杆处；优选所述液压油源及动力系统安装在SUV后部的下方，所述液压油源及动力系统通过软管与所述液压缸连接。