CN105539153B - 纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法，适用于纯电动汽车，能解决现有的电动助力转向总成只由动力电池驱动，行车过程中动力电池发生故障或者整车故障切断高压后，电动助力转向总成无法工作的问题。双电源电动助力转向总成包括动力电池、助力电机控制器、助力电机、整车控制器、主正继电器、主负继电器、蓄电池和第一继电器，助力电机控制器通过三相线与助力电机连接，蓄电池的输出连接助力电机控制器，第一继电器接在蓄电池的正极输出线路上，第一继电器的开闭由整车控制器控制，在助力电机控制器的输入电压值不在第一范围内，蓄电池的电压不小于第一数值且纯电动汽车的车速不为0时，由整车控制器控制第一继电器闭合。

Description

纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法

技术领域

本发明涉及纯电动汽车转向技术领域，具体涉及一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法。

背景技术

在国家政策推广下，为实现节能环保，市场上纯电动客车越来越多，电动助力泵已代替传统发动机带动的转向泵。当动力电池故障或整车故障导致高压电源断开时，电动助力转向总成失去电源不能提供助力，若此现象发生在行驶过程中甚至弯道行驶过程时，将存在很大安全隐患。

现有一种双源无轨电车助力转向系统，该转向系统的供电电源可以在电网和车载电源之间进行切换，并降低电网电压波动对元器件的冲击。该转向系统是针对无轨电车设计的，利用电网作为其中一种电源，但不适用于普通纯电动汽车，比如纯电动客车、公交车。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法，适用于纯电动汽车，能够解决现有的电动助力转向总成只由动力电池驱动，行车过程中动力电池发生故障或者整车故障切断高压后，电动助力转向总成无法工作的问题。

为此目的，一方面，本发明提出一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，包括：

动力电池、助力电机控制器、助力电机、整车控制器、主正继电器和主负继电器，所述动力电池的输出连接所述助力电机控制器，所述主正继电器和主负继电器分别接在所述动力电池的正极和负极输出线路上，所述助力电机控制器连接所述助力电机，所述整车控制器通过通讯网络连接所述助力电机控制器，还包括：

蓄电池和第一继电器；其中，

所述助力电机控制器通过三相线与所述助力电机连接，所述蓄电池的输出连接所述助力电机控制器，所述第一继电器接在所述蓄电池的正极输出线路上，所述第一继电器的初始状态为断开状态，所述第一继电器的开闭由所述整车控制器控制，在所述助力电机控制器的输入电压值不在第一范围内，所述蓄电池的电压不小于第一数值且所述纯电动汽车的车速不为0时，由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，从而由所述蓄电池提供驱动电源。

另一方面，本发明提出一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，包括：

由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，则判断所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内，若所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者

若所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

另一方面，本发明提出一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，包括：

由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内的判断结果，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者

若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

本发明实施例所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成及其控制方法，所涉及的助力电机控制器接入动力电池和蓄电池两个电源，经过变换后输出符合要求的电压到助力电机，包括助力电机控制器输出一路到助力电机和助力电机控制器针对动力电池和蓄电池输出两路到助力电机，当动力电池发生故障或者整车故障导致切断高压输入时，可以由蓄电池继续提供电源驱动电动助力转向总成运行，可以在一定时间内继续提供转向助力，能够提高整车行驶安全性，适用于纯电动汽车，能够解决现有的电动助力转向总成只由动力电池驱动，行车过程中动力电池发生故障或者整车故障切断高压后，电动助力转向总成无法工作的问题。

附图说明

图1为本发明一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成一实施例的结构示意图，图1中1-动力电池；2-助力电机控制器；3-助力电机；4-液压泵；5-转向机；6-油箱；7-蓄电池；8-继电器；9-整车控制器；10-主正继电器；11-主负继电器；参看图1，本实施例公开一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，包括：

动力电池1、助力电机3控制器2、助力电机3、整车控制器9、主正继电器10和主负继电器11，所述动力电池1的输出连接所述助力电机3控制器2，所述主正继电器10和主负继电器11分别接在所述动力电池1的正极和负极输出线路上，所述助力电机3控制器2连接所述助力电机3，所述整车控制器9通过通讯网络连接所述助力电机3控制器2，还包括：

蓄电池7和第一继电器8；其中，

所述助力电机3控制器2通过三相线与所述助力电机3连接，所述蓄电池7的输出连接所述助力电机3控制器2，所述第一继电器8接在所述蓄电池7的正极输出线路上，所述第一继电器8的初始状态为断开状态，所述第一继电器8的开闭由所述整车控制器9控制，在所述助力电机3控制器2的输入电压值不在第一范围内，所述蓄电池7的电压不小于第一数值且所述纯电动汽车的车速不为0时，由所述整车控制器9控制所述第一继电器8闭合，从而由所述蓄电池7提供驱动电源。

本发明实施例中，动力电池1和蓄电池7可由助力电机控制器2变换后通过三相线连接助力电机3，助力电机控制器接入动力电池和蓄电池两个电源，经过变换后输出符合要求的电压到电动机；主正继电器10和主负继电器11分别接在动力电池正、负极输出线路上，由整车控制器9控制开闭，或者由电池管理系统控制；继电器8常开，安装在蓄电池和助力电机控制器的正极通路上，由整车控制器控制，它的通断决定蓄电池是否为电动助力转向总成提供电源。本发明中整车控制器的功能也可以由助力电机控制器和整车仪表控制器实现。

本发明实施例所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，其助力电机控制器接入动力电池和蓄电池两个电源，经过变换后输出符合要求的电压到助力电机，包括助力电机控制器输出一路到助力电机和助力电机控制器针对动力电池和蓄电池输出两路到助力电机，当动力电池发生故障或者整车故障导致切断高压输入时，可以由蓄电池继续提供电源驱动电动助力转向总成运行，可以在一定时间内继续提供转向助力，能够提高整车行驶安全性，适用于纯电动汽车，能够解决现有的电动助力转向总成只由动力电池驱动，行车过程中动力电池发生故障或者整车故障切断高压后，电动助力转向总成无法工作的问题。

可选地，在本发明纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的另一实施例中，所述整车控制器，用于在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，则判断所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内，若所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者若所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

可选地，在本发明纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的另一实施例中，所述整车控制器，用于在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内的判断结果，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

可选地，在本发明纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的另一实施例中，还包括：

液压泵4、转向机5和油箱6；其中，

所述助力电机连接所述液压泵4，所述液压泵4与所述转向机5、所述液压泵4与所述油箱6以及所述转向机5与所述油箱6之间均通过油管连接。

可选地，在本发明纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的另一实施例中，所述助力电机与所述液压泵4之间机械连接，或者所述助力电机与所述液压泵4之间通过连接盘连接。

参看图2，本实施例公开一种基于前述实施例所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，包括：

由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，则判断所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内，若所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者

若所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

参看图2，双电源电动助力转向总成工作方式：整车上电，整车控制器9向助力电机控制器2发送使能信号，使其进入工作状态；助力电机控制器2把自身输入电压值反馈给整车控制器9，由整车控制器9判断车速是否为0，若车速为0，则不对继电器进行操作，或者若车速不为0，则判断助力电机控制器2输入电压值是否在许用范围内，在许用范围内则直接由动力电池作为电源供电，不在许用范围内时则整车控制器9发送指令使继电器8闭合，接入蓄电池，作为第二电源供电；当蓄电池电压低于一定值或者此时车速已经降为0则断开继电器8。

上面提到由助力电机控制器2把自身输入电压值反馈给整车控制器9进行判断，也可以由助力电机控制器自行判断该值是否在许用范围内，把判断结果发给整车控制器，整车控制根据该结果决定继电器8的闭合。

本发明实施例所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，所涉及的助力电机控制器接入动力电池和蓄电池两个电源，经过变换后输出符合要求的电压到助力电机，包括助力电机控制器输出一路到助力电机和助力电机控制器针对动力电池和蓄电池输出两路到助力电机，当动力电池发生故障或者整车故障导致切断高压输入时，可以由蓄电池继续提供电源驱动电动助力转向总成运行，可以在一定时间内继续提供转向助力，能够提高整车行驶安全性，适用于纯电动汽车，能够解决现有的电动助力转向总成只由动力电池驱动，行车过程中动力电池发生故障或者整车故障切断高压后，电动助力转向总成无法工作的问题。

参看图3，本实施例公开一种基于前述实施例所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，包括：

S1、由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内的判断结果，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，

S2、若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

本发明具有如下有益效果：

1、当动力电池发生故障或者整车故障导致切断高压输入时，可以由蓄电池继续提供电源驱动电动助力转向总成运行，使正在行驶的整车靠边停靠，避免安全隐患的发生；

2、动力电池和蓄电池都是纯电动客车上必备电源，本发明充分利用已有电源，不需要额外增加；

3、本发明易控制，易操作，从而可靠性高，适合在纯电动客车上推广。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，包括动力电池、助力电机控制器、助力电机、整车控制器、主正继电器和主负继电器，所述动力电池的输出连接所述助力电机控制器，所述主正继电器和主负继电器分别接在所述动力电池的正极和负极输出线路上，所述助力电机控制器连接所述助力电机，所述整车控制器通过通讯网络连接所述助力电机控制器，其特征在于，还包括：

蓄电池和第一继电器；其中，

所述助力电机控制器通过三相线与所述助力电机连接，所述蓄电池的输出连接所述助力电机控制器，所述第一继电器接在所述蓄电池的正极输出线路上，所述第一继电器的初始状态为断开状态，所述第一继电器的开闭由所述整车控制器控制，在所述助力电机控制器的输入电压值不在第一范围内，所述蓄电池的电压不小于第一数值且所述纯电动汽车的车速不为0时，由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，从而由所述蓄电池提供驱动电源；

所述整车控制器，用于在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，则判断所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内，若所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者若所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

2.一种纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，包括动力电池、助力电机控制器、助力电机、整车控制器、主正继电器和主负继电器，所述动力电池的输出连接所述助力电机控制器，所述主正继电器和主负继电器分别接在所述动力电池的正极和负极输出线路上，所述助力电机控制器连接所述助力电机，所述整车控制器通过通讯网络连接所述助力电机控制器，其特征在于，还包括：

蓄电池和第一继电器；其中，

所述助力电机控制器通过三相线与所述助力电机连接，所述蓄电池的输出连接所述助力电机控制器，所述第一继电器接在所述蓄电池的正极输出线路上，所述第一继电器的初始状态为断开状态，所述第一继电器的开闭由所述整车控制器控制，在所述助力电机控制器的输入电压值不在第一范围内，所述蓄电池的电压不小于第一数值且所述纯电动汽车的车速不为0时，由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，从而由所述蓄电池提供驱动电源；

所述整车控制器，用于在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内的判断结果，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

3.根据权利要求1所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，其特征在于，还包括：

液压泵、转向机和油箱；其中，

所述助力电机连接所述液压泵，所述液压泵与所述转向机、所述液压泵与所述油箱以及所述转向机与所述油箱之间均通过油管连接。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成，其特征在于，所述助力电机与所述液压泵之间机械连接，或者所述助力电机与所述液压泵之间通过连接盘连接。

5.一种基于权利要求1、3和4中任一项所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，其特征在于，包括：

由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，则判断所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内，若所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者

若所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。

6.一种基于权利要求2、3和4中任一项所述的纯电动汽车的双电源电动助力转向总成的控制方法，其特征在于，包括：

由所述整车控制器在整车上电后，向所述助力电机控制器发送使能信号，以使所述助力电机控制器进入工作状态，并接收所述助力电机控制器反馈的所述助力电机控制器的输入电压值是否在所述第一范围内的判断结果，同时获取所述纯电动汽车的车速，判断所述纯电动汽车的车速是否为0，若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值在所述第一范围内，则接入所述动力电池，从而由所述动力电池提供驱动电源，或者

若所述纯电动汽车的车速不为0，且所述助力电机控制器的输入电压值不在所述第一范围内，则由所述整车控制器控制所述第一继电器闭合，监测所述蓄电池的电压和所述纯电动汽车的车速，若所述蓄电池的电压小于所述第一数值或者所述纯电动汽车的车速为0，则控制所述第一继电器断开。