CN105346593A - 电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动助力转向系统，其包括：转向助力泵；高压电源，用于驱动转向助力泵；阻塞二极管，阻塞二极管允许高压电源至转向助力泵的电流通过；升压器，其与转向助力泵电性连接；低压电源；以及电压监测控制系统。该电压监测控制系统包括：电压监测器，其监测高压电源至转向助力泵的电压得到第一电压值；整车控制器，其监测高压电源至转向助力泵的电压得到第二电压值；以及控制器，当第一电压值或第二电压值小于预设电压值时，控制器向升压器发出使能信号，升压器将低压电源提供的电压升至转向助力泵的工作电压，以驱动转向助力泵。本发明的电动助力转向系统在出现高压或线路故障时，能够在一定时间内维持转向泵正常工作。

Description

电动助力转向系统

技术领域

本发明涉及电动汽车的转向系统，特别涉及一种电动助力转向系统。

背景技术

机动车等车辆可以具备电动助力转向系统，电动助力转向系统产生辅助转矩，该辅助转矩对驾驶人员操作方向盘而产生的转向转矩进行辅助。通过产生辅助转矩，对驾驶员的转向进行助力，能够减轻驾驶员的负担。

现有技术中，电动助力转向系统的类型及其存在的问题如下：

1.单高压转向泵型：采用单高压电机作为转向泵的驱动电机，即由高压电源为电机提供电源继而驱动转向泵。在车辆行驶过程中，当高压电源发生故障或线路出现故障，以及其他一些故障引起电源管理系统断高压，转向泵总成将失去动力源无法工作，对车辆驾驶存在一定的安全隐患，并且此时将出现方向盘大力回弹现象，极易对驾驶人员造成伤害。

2.双转向泵型：在高压电机驱动的转向泵的基础上并联一个低压电机驱动的转向泵，在由于故障使高压电机驱动的转向泵失效的情况下，启用由24V蓄电池供电的低压电机驱动的转向泵。这种类型采用了两个转向泵，成本较高。此外，当高压电机驱动的转向泵失效需切换为低压电机驱动的转向泵的时候，转向动力会存在一定的滞后现象，因此带来一些安全隐患。

3、单低压转向泵型：高压电源经DC/DC给24V蓄电池供电，在车辆行驶过程中，一直由24V蓄电池为低压转向泵提供电源，当由于故障高压电源失效的情况下，24V蓄电池在一定时间内还可以为低压转向泵提供电源。这种类型中，DC/DC不仅要承担整车24V用电，还要承担转向泵的24V用电，需长时间大负荷工作，这对DC/DC的可靠性有一定的影响，并且电源经多次转换，损耗也较大，整体效率较低。

4、双绕组转向泵型：采用双绕组电机作为转向泵的驱动电机，双绕组电机可由高压和低压两种方式供电，当高压失效时，可由低压继续供电驱动转向泵。由于采用双绕组电机，需采用两个电机控制器，所以整体成本较高，并且双绕组电机存在绝缘问题，有一定的安全隐患。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电动助力转向系统，从而克服现有技术中的电动助力转向系统在出现高压或线路故障时，维持转向泵继续工作存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种电动助力转向系统，其包括：转向助力泵，其用于为车辆的转向系统提供辅助力；高压电源，其与转向助力泵电性连接，用于驱动转向助力泵；阻塞二极管，其设置在高压电源与转向助力泵之间，阻塞二极管允许高压电源至转向助力泵的电流通过；升压器，其与转向助力泵电性连接；低压电源，其与升压器电性连接；以及电压监测控制系统。该电压监测控制系统包括：电压监测器，其监测高压电源至转向助力泵的电压得到第一电压值；整车控制器，其监测高压电源至转向助力泵的电压得到第二电压值；以及控制器，其根据第一电压值和第二电压值来控制升压器，当第一电压值或第二电压值小于预设电压值时，控制器向升压器发出使能信号，升压器将低压电源提供的电压升至转向助力泵的工作电压，以驱动转向助力泵。

优选地，上述技术方案中，预设电压值为高压电源的最低工作电压。

优选地，上述技术方案中，预设电压值在高压电源的最低工作电压的80％～90％之间。

优选地，上述技术方案中，低压电源为24V车载蓄电池。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.在整车高压电源或高压线路出现故障的情况下，本发明的电动助力转向系统能够在一定时间内维持转向助力泵的正常工作，避免在断高压时方向盘的大力回弹对司机造成的伤害，保证车辆的驾驶安全。

2.本发明只需一个转向助力泵，成本较低，并且高压电源与低压电源之间的切换较快，几乎不存在滞后。

3.本发明仅需在传统高压转向泵上增加了电压监测控制系统和升压器，改造成本低，易于实现，适用广泛。

4.本发明中的电压监测控制系统采用了冗余控制策略，第一电压值和第二电压值中的任一值小于预设电压值时，均向升压器发出使能信号，最大程度地避免了因电压监测控制系统自身故障等问题造成的漏判而引发的安全隐患。

5.本发明中将预设电压值设定在高压电源的最低工作电压的80％～90％之间，防止电压监测控制系统作出误动作，提高了可靠性。

附图说明

图1是根据本发明的电动助力转向系统的原理图。

主要附图标记说明：

1-阻塞二极管，2-升压器，3-电压监测控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种电动助力转向系统，其通过转向助力泵为车辆的转向系统提供辅助力。正常工作时，高压电源与转向助力泵电性连接驱动转向助力泵。本发明的电动助力转向系统设有电压监测控制系统3，其包括电压监测器、整车控制器和控制器。电压监测器用于实时监测高压电源至转向助力泵的电压得到第一电压值。整车控制器监测高压电源至转向助力泵的电压得到第二电压值。控制器根据第一电压值和第二电压值对升压器2进行冗余控制，当第一电压值或第二电压值小于预设电压值时，控制器向升压器2发出使能信号，升压器2将低压电源提供的电压升至转向助力泵的工作电压，以驱动转向助力泵。高压电源与转向助力泵之间设置有阻塞二极管1，阻塞二极管1仅允许高压电源至转向助力泵的电流通过，避免经升压器升压的电流回流至高压电源。

具体地，当高压电源或线路出现故障时，即断高压时，电压监测器监测到的第一电压值小于预设电压值，控制器向升压器2发出使能信号，升压器2将低压电源提供的电压升至转向助力泵的工作电压，以驱动转向助力泵，使其继续正常工作。若高压电源或线路出现故障，而电压监测器也出现故障，第一电压值仍高于预设电压值，但是整车控制器监测到的第二电压值小于预设电压值，此时本发明的电动助力转向系统的控制器仍然可以向升压器2发出正确的使能信号，使得转向助力泵继续正常工作。

优选地，根据一个或多个实施方式，预设电压值为高压电源的最低工作电压。更加优选地，预设电压值在高压电源的最低工作电压的80％～90％之间，防止电压监测控制系统3作出误动作，提高了本发明电动助力转向系统的可靠性。

优选地，根据一个或多个实施方式，低压电源可以采用24V车载蓄电池，利用原有资源，节省成本，适用范围更广。

优选地，整车控制器还可以对电动助力转向系统进行温度监控，保证其工作在安全的温度范围内。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种电动助力转向系统，其特征在于，所述电动助力转向系统包括：

转向助力泵，其用于为车辆的转向系统提供辅助力；

高压电源，其与所述转向助力泵电性连接，用于驱动所述转向助力泵；

阻塞二极管，其设置在所述高压电源与所述转向助力泵之间，所述阻塞二极管允许所述高压电源至所述转向助力泵的电流通过；

升压器，其与所述转向助力泵电性连接；

低压电源，其与所述升压器电性连接；以及

电压监测控制系统，其包括：

电压监测器，其监测所述高压电源至所述转向助力泵的电压得到第一电压值；

整车控制器，其监测所述高压电源至所述转向助力泵的电压得到第二电压值；以及

控制器，其根据所述第一电压值和所述第二电压值来控制所述升压器，当所述第一电压值或所述第二电压值小于预设电压值时，所述控制器向所述升压器发出使能信号，所述升压器将所述低压电源提供的电压升至所述转向助力泵的工作电压，以驱动所述转向助力泵。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于，所述预设电压值为所述高压电源的最低工作电压。

3.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于，所述预设电压值在所述高压电源的最低工作电压的80％～90％之间。

4.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于，所述低压电源为24V车载蓄电池。