CN109421790A - 一种混合动力汽车助力转向系统 - Google Patents

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张泽龙
黄�俊
王文强
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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车助力转向系统，包括转向机、油泵、电机，所述油泵包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵分别连接所述转向机，所述电机与所述第一油泵连接，提供所述第一油泵所需动力，所述第二油泵与所述混合动力汽车发动机连接，由所述发动机提供所述第二油泵所需动力，通过设计两套相互独立的助力转向油泵及其驱动机构，能够大幅提高助力转向系统的安全性。

Description

一种混合动力汽车助力转向系统
技术领域
本发明涉及电动助力转向系统，具体涉及双电源的电动助力转向系统。
背景技术
现有的新能源汽车多搭载电动助力转向系统，而电动助力转向系统一般采用车载驱动电源(高压电源)作为动力源，如动力电池等，为了保证车辆行驶的安全性，国标中也强制规定了新能源汽车在行驶过程中若电动助力转向系统出现故障也要保持一定时长的转向助力，以防车辆突然失去转向助力而造成交通事故，因而，为了保证车辆行驶中车载驱动电源(高压电源)出现故障时需要助力转向电机能够继续提供短时间的转向助力，以保证车辆能够安全停车、避免安全事故的发生，现有的措施多为提供冗余设计，设计两套供电系统，如高压电源与低压电源同时驱动，虽然这能够适当增加电动助力转向系统中电源的安全性，但是不能保证其他部件故障造成的转向助力的失效，如电机、油泵等部件故障，并且高压电源与低压电源之间相互干扰，且由于控制系统正常状况下的工作电压为高压电源电压，而在高压电源出现故障时切换至低压电源供电，需要控制系统能够同时适用于低压电源，对于控制系统的要求较高，并且结构较复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种混合动力汽车助力转向系统，包括转向机、油泵、电机，所述油泵包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵分别连接所述转向机，所述电机与所述第一油泵连接，提供所述第一油泵所需动力，所述第二油泵与所述混合动力汽车发动机连接，由所述发动机提供所述第二油泵所需动力，通过设计两套相互独立的助力转向油泵及其驱动机构，能够大幅提高助力转向系统的安全性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种混合动力汽车助力转向系统，包括转向机、油泵、电机，所述油泵包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵分别连接所述转向机，所述电机与所述第一油泵连接，提供所述第一油泵所需动力，所述第二油泵与所述混合动力汽车发动机连接，由所述发动机提供所述第二油泵所需动力。
所述第一油泵和第二油泵并联设置，所述第一油泵、第二油泵与所述转向机之间设置阀门，所述阀门为双通单向阀，所述阀门实现液压油由所述第一油泵或第二油泵流向所述转向机。
所述第二油泵与所述发动机之间设置离合器，所述离合器为电磁离合器，所述电磁离合器由所述混合动力汽车低压电源提供电能。
所述电机连接所述混合动力汽车的驱动电源，由所述驱动电源提供所述电机运转所需电能，所述驱动电源为功率型驱动电源，优选地，所述驱动电源为超级电容，或者所述驱动电源为能量型驱动电源，优选地，所述驱动电源为动力电池。
相比现有的助力转向系统，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
1.使用本发明混合动力汽车助力转向系统，通过设置两套转向油泵，利用发动机在高压电源失效时提供转向助力所需电能，保证车辆行驶的安全性；
2.使用本发明混合动力汽车助力转向系统，通过设置电磁离合器，能够快速关断或开启发动机与转向油泵的连接，实现传统方式的转向助力，进一步提高安全性；
3.使用本发明混合动力汽车助力转向系统，利用电磁离合器和第二油泵的设置，省去了现有的高压、低压双源驱动所需的DC/DC等较贵的装置，节省了成本，并且由于发动机提供转向助力技术非常成熟，降低了助力转向系统的设计及控制难度。
附图说明
图1为本发明混合动力汽车助力转向系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
现有的新能源汽车多搭载电动助力转向系统，且所述电动助力转向系统多采用驱动电源供电，而车载驱动电源为高压电源，并且高压电源同时提供车辆驱动所需电能，随着使用过程中所述高压电源可能会出现故障，一旦所述高压电源故障而无法提供转向电机的驱动电能时，转向助力立刻消失，转向系统会失效，甚至会造成转向事故，因而，出于安全考虑，国家标准也要求新能源汽车在高压故障后一定时间内必须有转向助力，以保证驾驶员能有足够时间将车辆安全停止，故现有的一些做法就是另外接入一套低压电源，一般为车载蓄电池，当高压故障时由低压电源介入，实现短时间的供电，然而，单独接入低压电源，不仅结构复杂、成本较高，并且若电机或者油泵出现故障时，该方式也无法提供转向助力，无法保证行车安全，因而，本发明提出另一种设计方案，增加一套油泵，由发动机提供带动该油泵运转来提供高压助力转向失效时的转向助力，不仅能够保证高压助力转向故障时的安全驻车，同时能够实现高压故障后车辆的正常行驶。
下面结合附图具体说明本发明双动力源电动助力转向系统的工作方式：
图1为本发明混合动力汽车助力转向系统的结构示意图，所述混合动力汽车助力转向系统包括转向机1、油泵、电机4，所述转向机1连接所述混合动力汽车转向车轮，所述油泵包括第一油泵2和第二油泵3，所述第一油泵2和第二油泵3分别连接所述转向机1，由所述第一油泵2或者第二油泵3提供所述转向机1所需的转向助力，所述电机4与所述第一油泵2连接，提供所述第一油泵2所需动力，所述第二油泵3与所述混合动力汽车发动机5连接，由所述发动机5提供所述第二油泵3所需动力。
所述第一油泵2和第二油泵3并联设置，所述第一油泵2、第二油泵3与所述转向机1之间设置阀门6，所述阀门6为双通单向阀，所述阀门6实现液压油由所述第一油泵2或第二油泵3流向所述转向机1，即实现所述第一油泵2或者第二油泵3提供所述转向机1所需转向助力。
所述电机4连接所述混合动力汽车的驱动电源9，由所述驱动电源9提供所述电机4运转所需电能，所述驱动电源9为功率型驱动电源，优选地，所述驱动电源9为超级电容，或者所述驱动电源9为能量型驱动电源，优选地，所述驱动电源9为动力电池。
所述第二油泵3与所述发动机5之间设置离合器7，当所述第一油泵2、电机4、驱动电源9正常工作时，所述离合器7断开，由所述驱动电源9提供给所述电机4电能，由所述电机4带动所述第一油泵2运转来提供转向助力，当所述第一油泵2、电机4、驱动电源9中任意部件出现故障而导致无法正常提供转向助力时，所述阀门6关断所述第一油泵2并开启所述第二油泵3，所述离合器7闭合，由所述发动机5带动所述第二油泵3来提供转向助力，所述离合器7为电磁离合器，所述电磁离合器由所述混合动力汽车低压电源8提供电能。
对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车助力转向系统，包括转向机、油泵、电机，其特征在于，所述油泵包括第一油泵和第二油泵，所述第一油泵和第二油泵分别连接所述转向机，所述电机与所述第一油泵连接，提供所述第一油泵所需动力，所述第二油泵与所述混合动力汽车发动机连接，由所述发动机提供所述第二油泵所需动力。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述第一油泵和第二油泵并联设置，所述第一油泵、第二油泵与所述转向机之间设置阀门。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述阀门为双通单向阀，所述阀门实现液压油由所述第一油泵或第二油泵流向所述转向机。
4.根据权利要求2所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述第二油泵与所述发动机之间设置离合器。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述离合器为电磁离合器，所述电磁离合器由所述混合动力汽车低压电源提供电能。
6.根据权利要求1所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述电机连接所述混合动力汽车的驱动电源，由所述驱动电源提供所述电机运转所需电能。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述驱动电源为功率型驱动电源。
8.根据权利要求7所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述驱动电源为超级电容。
9.根据权利要求6所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述驱动电源为能量型驱动电源。
10.根据权利要求9所述的混合动力汽车助力转向系统，其特征在于，所述驱动电源为动力电池。
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Citations (6)

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US4443161A (en) * 1981-05-25 1984-04-17 Jidosha Kiki Co., Ltd. Balanced dual chamber oil pump
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