CN110509988A - 一种集成式双源ehps系统 - Google Patents
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Abstract
一种集成式双源EHPS系统，包括高压控制器以及由集成外壳、电机、油泵连接为一体的集成式双源电动转向油泵总成，集成外壳的内部设置有低压控制器，外部设置有信号接口、高压电源接口、低压电源接口，电机依次经高压电源接口、高压控制器后与高压电源电连接，电机依次经低压控制器、低压电源接口后与低压电源电连接，电机依次经低压控制器、信号接口后与整车CAN总线信号连接，整车CAN总线经高压信号线与高压控制器信号连接。本设计不仅能够实现整车CAN总线与电机、低压控制器、高压控制器之间的相互信号传递，应急控制效果较好，而且占据空间较小，防护等级较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种EHPS系统，属于汽车转向系统技术领域，尤其涉及一种集成式双源EHPS系统，具体适用于增强应急控制效果，缩小占据空间，提高防护等级。
背景技术
EHPS系统，即电动液压助力转向系统，常被用在各电动汽车的转向系统中，该系统一般采用单源电动转向油泵总成，存在以下缺点：
当整车高压动力电池至单源电动转向油泵之间的线束或高压控制策略出现问题时，单源电动转向油泵总成就会停止工作或出现异常现象，从而影响正常行车的转向功能，甚至会造成交通事故。
申请公布号为CN105109546A，申请公布日为 2015年12月02日的发明专利申请公开了一种双能源电动液压助力转向系统，其包括高压电源、高压转向控制器、应急电源、应急转向控制器与转向电机，高压电源及高压转向控制器作为主能源部分，应急电源和应急转向控制器作为辅能源部分。虽然该设计能够当主能源部分出现故障时，启动辅能源部分应急使用，以避免主转向助力部分突然故障或者失效时，整车在惯性或者下坡情况下无转向助力的危险局面，但其仍旧具有以下缺陷：
首先，该设计中的高压转向控制器、应急转向控制器只负责控制高压电源、应急电源的转换，而不能将高压电源、应急电源的运行情况，尤其是电机的运行情况反馈给整车控制器，不利于整车控制器的监测，以及采用及时、有效的应急控制策略，应急控制效果较差；
其次，该设计中的高压转向控制器、应急转向控制器需要通过汇流排与电机连接，且汇流排、电机、转向油泵相互分隔设置，不仅占据空间较大，不利于布置，而且会外露较多的连接线束，降低防护等级。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，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
本发明的目的是克服现有技术中存在的应急控制效果较差、占据空间较大、防护等级较低的缺陷与问题，提供一种应急控制效果较好、占据空间较小、防护等级较高的集成式双源EHPS系统。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种集成式双源EHPS系统，包括油泵与电机，所述油泵的输入轴和电机的输出轴相连接，且在油泵上设置有泵进油口与泵出油口；
所述集成式双源EHPS系统还包括集成外壳、高压控制器与低压控制器，所述集成外壳包括壳体及其内部设置的壳腔，所述壳体的一端与电机的机体相连接，壳体的另一端上设置有信号接口、高压电源接口、低压电源接口，所述壳腔中设置有低压控制器；
所述电机依次经高压内连接线、高压电源接口、高压外连接线、高压控制器后与高压电源进行电连接，电机依次经低压内连接线、低压控制器、低压电源接口、低压外连接线后与低压电源进行电连接，电机依次经信号内连接线、低压控制器、信号接口、信号外连接线后与整车CAN总线进行信号连接，整车CAN总线经高压信号线与高压控制器进行信号连接，所述高压内连接线、低压内连接线、信号内连接线都设置于集成外壳的内部，且集成外壳、电机、油泵连接为一体以构成集成式双源电动转向油泵总成。
所述油泵的输入轴通过柔性联轴器与电机的输出轴相连接，且油泵的输入轴和电机的输出轴同轴布置。
所述电机包括电机定子、高压电机转子与低压电机转子，且高压电机转子、低压电机转子共用一个电机定子；
所述高压电机转子依次经高压内连接线、高压电源接口、高压外连接线、高压控制器后与高压电源进行电连接，所述低压电机转子依次经低压内连接线、低压控制器、低压电源接口、低压外连接线后与低压电源进行电连接。
所述高压电机转子、低压电机转子共构成一个同心圆环，该同心圆环内的圆心部位设置有电机定子，高压电机转子、低压电机转子沿同心圆环均匀设置。
所述高压控制器包括多合一外壳及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块、电动空压机控制模块、整车驱动电机控制模块、整车DCDC控制模块；
所述电动转向油泵总成控制模块经高压信号线与整车CAN总线进行信号连接，所述高压电源依次经电动转向油泵总成控制模块、高压外连接线后与高压电源接口进行电连接。
所述电动空压机控制模块、整车驱动电机控制模块、整车DCDC控制模块都经高压信号线与整车CAN总线进行信号连接；
所述电动空压机控制模块、整车驱动电机控制模块、整车DCDC控制模块的一端都与高压电源进行电连接，另一端都经高压外连接线与高压电源接口进行电连接。
所述多合一外壳内还设置有其它控制模块，所述其它控制模块经高压信号线与整车CAN总线进行信号连接，且其它控制模块的两端分别与高压电源、高压外连接线进行电连接。
所述电机的底部依次经过渡支架、减振软垫后与转向泵支架相连接。
所述壳体的侧部上设置有搭铁线接口，该搭铁线接口经搭铁线与车架相接触。
所述泵进油口经进油管路与转向油罐相联通，泵出油口经高压管路与转向机相联通，转向机经回油管路与转向油罐相联通。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种集成式双源EHPS系统中，电机依次经信号内连接线、低压控制器、信号接口、信号外连接线后与整车CAN总线进行信号连接，应用时，电机、低压控制器、整车CAN总线之间会进行相互的信号传递，不仅能将电机的运行情况（如转速、运行时间等）、低压控制器的运行情况、低压电源的运行状态反馈给整车CAN总线，而且能将整车CAN总线的反馈控制信号（如高低压切换、停机等）及时的传递给低压控制器、电机以提高应急控制的效果，此外，整车CAN总线经高压信号线与高压控制器进行信号连接的设计还能实现高压控制器、整车CAN总线之间的相互信号传递，以便于高低压切换通讯作用，从而提高应急控制效果。因此，本发明能够实现整车CAN总线与电机、低压控制器、高压控制器之间的相互信号传递，应急控制效果较好。
2、本发明一种集成式双源EHPS系统中，增设有集成外壳，该集成外壳内设置有低压控制器、高压内连接线、低压内连接线、信号内连接线，同时，集成外壳、电机、油泵连接为一体以构成集成式双源电动转向油泵总成，该设计具备较强的集成效果，不仅能够缩小零部件的整体体积，降低占据空间，方便布置，而且能将大部分的连接线束，尤其是电机与低压控制器之间的连接线束内置，防护等级及安全等级较高。因此，本发明不仅占据空间较小，而且防护等级较高。
3、本发明一种集成式双源EHPS系统中，高压控制器包括多合一外壳及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块、电动空压机控制模块、整车驱动电机控制模块、整车DCDC控制模块，该设计采用多种控制模块集成模式，不仅功能较多，而且简化了整体结构，降低了成本，重量轻，体积小，方便布置。因此，本发明的功能集成性较强，便于布置与降低成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中集成式双源电动转向油泵总成的结构示意图。
图3是本发明中电机的结构示意图。
图4是本发明中电机与转向泵支架的连接示意图。
图5是本发明中电机内的转子、定子示意图。
图6是本发明中高压控制器的结构示意图。
图7是本发明中集成外壳与搭铁线的连接示意图。
图中：转向油罐1、进油管路11、回油管路12、转向机2、高压管路21、油泵3、泵进油口31、泵出油口32、柔性联轴器33、电机4、机体41、电机定子42、高压电机转子43、低压电机转子44、同心圆环45、过渡支架46、减振软垫47、转向泵支架48、集成外壳5、壳体51、壳腔52、信号接口53、信号外连接线531、高压电源接口54、高压外连接线541、低压电源接口55、低压外连接线551、高压内连接线56、低压内连接线57、信号内连接线58、搭铁线接口59、搭铁线591、高压控制器6、高压信号线61、多合一外壳62、电动转向油泵总成控制模块63、电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66、其它控制模块67、低压控制器7、高压电源8、高压电源线81、低压电源9、整车CAN总线10、车架13、集成式双源电动转向油泵总成X。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图7，一种集成式双源EHPS系统，包括油泵3与电机4，所述油泵3的输入轴和电机4的输出轴相连接，且在油泵3上设置有泵进油口31与泵出油口32；
所述集成式双源EHPS系统还包括集成外壳5、高压控制器6与低压控制器7，所述集成外壳5包括壳体51及其内部设置的壳腔52，所述壳体51的一端与电机4的机体41相连接，壳体51的另一端上设置有信号接口53、高压电源接口54、低压电源接口55，所述壳腔52中设置有低压控制器7；
所述电机4依次经高压内连接线56、高压电源接口54、高压外连接线541、高压控制器6后与高压电源8进行电连接，电机4依次经低压内连接线57、低压控制器7、低压电源接口55、低压外连接线551后与低压电源9进行电连接，电机4依次经信号内连接线58、低压控制器7、信号接口53、信号外连接线531后与整车CAN总线10进行信号连接，整车CAN总线10经高压信号线61与高压控制器6进行信号连接，所述高压内连接线56、低压内连接线57、信号内连接线58都设置于集成外壳5的内部，且集成外壳5、电机4、油泵3连接为一体以构成集成式双源电动转向油泵总成X。
所述油泵3的输入轴通过柔性联轴器33与电机4的输出轴相连接，且油泵3的输入轴和电机4的输出轴同轴布置。
所述电机4包括电机定子42、高压电机转子43与低压电机转子44，且高压电机转子43、低压电机转子44共用一个电机定子42；
所述高压电机转子43依次经高压内连接线56、高压电源接口54、高压外连接线541、高压控制器6后与高压电源8进行电连接，所述低压电机转子44依次经低压内连接线57、低压控制器7、低压电源接口55、低压外连接线551后与低压电源9进行电连接。
所述高压电机转子43、低压电机转子44共构成一个同心圆环45，该同心圆环45内的圆心部位设置有电机定子42，高压电机转子43、低压电机转子44沿同心圆环45均匀设置。
所述高压控制器6包括多合一外壳62及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块63、电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66；
所述电动转向油泵总成控制模块63经高压信号线61与整车CAN总线10进行信号连接，所述高压电源8依次经电动转向油泵总成控制模块63、高压外连接线541后与高压电源接口54进行电连接。
所述电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66都经高压信号线61与整车CAN总线10进行信号连接；
所述电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66的一端都与高压电源8进行电连接，另一端都经高压外连接线541与高压电源接口54进行电连接。
所述多合一外壳62内还设置有其它控制模块67，所述其它控制模块67经高压信号线61与整车CAN总线10进行信号连接，且其它控制模块67的两端分别与高压电源8、高压外连接线541进行电连接。
所述电机4的底部依次经过渡支架46、减振软垫47后与转向泵支架48相连接。
所述壳体51的侧部上设置有搭铁线接口59，该搭铁线接口59经搭铁线591与车架13相接触。
所述泵进油口31经进油管路11与转向油罐1相联通，泵出油口32经高压管路21与转向机2相联通，转向机2经回油管路12与转向油罐1相联通。
本发明的原理说明如下：
本发明包括高压控制器6与低压控制器7，高压控制器6、低压控制器7都兼具电源转换（将直流电转为交流电）与信号传递的功能，正常工作时，高压控制器6运行，但当高压控制器6所负责的对电机4的电力驱动出现故障时，则由整车CAN总线10控制低压控制器7对电机4进行应急的低压电力驱动。
本发明中的高压控制器6包括多合一外壳62及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块63、电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66，其中，电动转向油泵总成控制模块63包括两个功能：将高压电源8的直流电转为电机4所需的交流电；与整车CAN总线10进行相互的信号传递。
本发明中的高压控制器6依次经高压外连接线541、高压电源接口54、高压内连接线56后与电机4相连接，高压电源接口54、高压内连接线56所构成的连接线路只穿经壳腔52而过，并不与壳腔52内的其余部件，如低压控制器7相互干渉。
本发明中的转向油液流经集成式双源电动转向油泵总成X中的油泵3后变成高压油液进入转向机2，使转向机2助力工作，然后变为低压油液流回转向油罐1。
实施例1：
参见图1至图7，一种集成式双源EHPS系统，包括油泵3、电机4、集成外壳5、高压控制器6与低压控制器7，所述油泵3的输入轴和电机4的输出轴相连接，油泵3上设置有泵进油口31与泵出油口32，所述集成外壳5包括壳体51及其内部设置的壳腔52，所述壳体51的一端与电机4的机体41相连接，壳体51的另一端上设置有信号接口53、高压电源接口54、低压电源接口55，所述壳腔52中设置有低压控制器7；所述电机4依次经高压内连接线56、高压电源接口54、高压外连接线541、高压控制器6后与高压电源8进行电连接，电机4依次经低压内连接线57、低压控制器7、低压电源接口55、低压外连接线551后与低压电源9进行电连接，电机4依次经信号内连接线58、低压控制器7、信号接口53、信号外连接线531后与整车CAN总线10进行信号连接，整车CAN总线10经高压信号线61与高压控制器6进行信号连接，所述高压内连接线56、低压内连接线57、信号内连接线58都设置于集成外壳5的内部，且集成外壳5、电机4、油泵3连接为一体以构成集成式双源电动转向油泵总成X。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述电机4包括电机定子42、高压电机转子43与低压电机转子44，且高压电机转子43、低压电机转子44共用一个电机定子42；所述高压电机转子43依次经高压内连接线56、高压电源接口54、高压外连接线541、高压控制器6后与高压电源8进行电连接，所述低压电机转子44依次经低压内连接线57、低压控制器7、低压电源接口55、低压外连接线551后与低压电源9进行电连接。所述高压电机转子43、低压电机转子44共构成一个同心圆环45，该同心圆环45内的圆心部位设置有电机定子42，高压电机转子43、低压电机转子44沿同心圆环45均匀设置。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述高压控制器6包括多合一外壳62及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块63、电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66；所述电动转向油泵总成控制模块63经高压信号线61与整车CAN总线10进行信号连接，所述高压电源8依次经电动转向油泵总成控制模块63、高压外连接线541后与高压电源接口54进行电连接。所述电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66都经高压信号线61与整车CAN总线10进行信号连接；所述电动空压机控制模块64、整车驱动电机控制模块65、整车DCDC控制模块66的一端都与高压电源8进行电连接，另一端都经高压外连接线541与高压电源接口54进行电连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (10)
1.一种集成式双源EHPS系统，包括油泵(3)与电机(4)，所述油泵(3)的输入轴和电机(4)的输出轴相连接，且在油泵(3)上设置有泵进油口(31)与泵出油口(32)，其特征在于：
所述集成式双源EHPS系统还包括集成外壳(5)、高压控制器(6)与低压控制器(7)，所述集成外壳(5)包括壳体(51)及其内部设置的壳腔(52)，所述壳体(51)的一端与电机(4)的机体(41)相连接，壳体(51)的另一端上设置有信号接口(53)、高压电源接口(54)、低压电源接口(55)，所述壳腔(52)中设置有低压控制器(7)；
所述电机(4)依次经高压内连接线(56)、高压电源接口(54)、高压外连接线(541)、高压控制器(6)后与高压电源(8)进行电连接，电机(4)依次经低压内连接线(57)、低压控制器(7)、低压电源接口(55)、低压外连接线(551)后与低压电源(9)进行电连接，电机(4)依次经信号内连接线(58)、低压控制器(7)、信号接口(53)、信号外连接线(531)后与整车CAN总线(10)进行信号连接，整车CAN总线(10)经高压信号线(61)与高压控制器(6)进行信号连接，所述高压内连接线(56)、低压内连接线(57)、信号内连接线(58)都设置于集成外壳(5)的内部，且集成外壳(5)、电机(4)、油泵(3)连接为一体以构成集成式双源电动转向油泵总成(X)。
2.根据权利要求1所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述油泵(3)的输入轴通过柔性联轴器(33)与电机(4)的输出轴相连接，且油泵(3)的输入轴和电机(4)的输出轴同轴布置。
3.根据权利要求1或2所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述电机(4)包括电机定子(42)、高压电机转子(43)与低压电机转子(44)，且高压电机转子(43)、低压电机转子(44)共用一个电机定子(42)；
所述高压电机转子(43)依次经高压内连接线(56)、高压电源接口(54)、高压外连接线(541)、高压控制器(6)后与高压电源(8)进行电连接，所述低压电机转子(44)依次经低压内连接线(57)、低压控制器(7)、低压电源接口(55)、低压外连接线(551)后与低压电源(9)进行电连接。
4.根据权利要求3所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述高压电机转子(43)、低压电机转子(44)共构成一个同心圆环(45)，该同心圆环(45)内的圆心部位设置有电机定子(42)，高压电机转子(43)、低压电机转子(44)沿同心圆环(45)均匀设置。
5.根据权利要求1或2所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述高压控制器(6)包括多合一外壳(62)及其内部设置的电动转向油泵总成控制模块(63)、电动空压机控制模块(64)、整车驱动电机控制模块(65)、整车DCDC控制模块(66)；
所述电动转向油泵总成控制模块(63)经高压信号线(61)与整车CAN总线(10)进行信号连接，所述高压电源(8)依次经电动转向油泵总成控制模块(63)、高压外连接线(541)后与高压电源接口(54)进行电连接。
6.根据权利要求5所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述电动空压机控制模块(64)、整车驱动电机控制模块(65)、整车DCDC控制模块(66)都经高压信号线(61)与整车CAN总线(10)进行信号连接；
所述电动空压机控制模块(64)、整车驱动电机控制模块(65)、整车DCDC控制模块(66)的一端都与高压电源(8)进行电连接，另一端都经高压外连接线(541)与高压电源接口(54)进行电连接。
7.根据权利要求6所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述多合一外壳(62)内还设置有其它控制模块(67)，所述其它控制模块(67)经高压信号线(61)与整车CAN总线(10)进行信号连接，且其它控制模块(67)的两端分别与高压电源(8)、高压外连接线(541)进行电连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述电机(4)的底部依次经过渡支架(46)、减振软垫(47)后与转向泵支架(48)相连接。
9.根据权利要求1或2所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述壳体(51)的侧部上设置有搭铁线接口(59)，该搭铁线接口(59)经搭铁线(591)与车架(13)相接触。
10.根据权利要求1或2所述的一种集成式双源EHPS系统，其特征在于：所述泵进油口(31)经进油管路(11)与转向油罐(1)相联通，泵出油口(32)经高压管路(21)与转向机(2)相联通，转向机(2)经回油管路(12)与转向油罐(1)相联通。
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