CN114559919A - 电子助力器与ehps或eps安全冗余系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆控制技术技术领域，尤其涉及电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，包括电子助力器、EHPS或EPS，冗余备份电机驱动液压泵与电子助力器冗余液压管路连通，电子助力器冗余液压管路上安装有第一电磁阀，传动机构通过在液压助力转向管路上安装EHPS液压泵并经EHPS电机驱动实现液压助力转向或者是直接与EPS电机连接实现电动助力转向，冗余备份电机作为电子助力器冗余备用电机与电子助力器电机连接，冗余备份电机作为EHPS电机或EPS电机的冗余备用电机与传动机构连接。本发明提供的系统结构简单，成本低，且占用空间小，实用性及安全性比较强。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统。
背景技术
电子助力器是汽车底盘域一个关键的安全部件，如何增强刹车安全一直是汽车零部件的重点，先后出现了真空助力器+ABS，真空助力+ESP，电子助力器+ABS/ESP等方案。但是如何平衡成本和安全是电子助力刹车器的研发难点。
EHPS是传统的机械液压助力，由电机来驱动，EPS是电动助力转向系统，EPS是由电机控制器发出指令，使电机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。但是如果EHPS电机或者是EPS电机再设置一个冗余备份电机，电子助力器再单独设置一个冗余备份电机，不仅成本比较高，而且受本身空间限制很大，很难实现EHPS或EPS的安全冗余。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供结构简单，成本低，占用空间小，且实用性、安全性比较强的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，包括电子助力器、EHPS或EPS，电子助力器设有电子助力器冗余液压管路，冗余备份电机驱动液压泵与电子助力器冗余液压管路连通，电子助力器冗余液压管路上安装有第一电磁阀，传动机构通过在液压助力转向管路上安装EHPS液压泵并经EHPS电机驱动实现液压助力转向或者是直接与EPS电机连接实现电动助力转向，冗余备份电机作为电子助力器冗余备用电机与电子助力器电机之间通过CAN连接，电子助力器电机安装有电子助力器电机故障监测模块，EHPS电机或EPS电机与冗余备份电机之间通过CAN连接，EHPS电机或EPS电机安装有EHPS电机故障监测模块或EPS电机故障监测模块，冗余备份电机作为EHPS电机或EPS电机的冗余备用电机与传动机构连接。
进一步，传动机构设有与液压助力转向管路并联的安全冗余液压管路，安全冗余液压管路上安装有冗余备份液压泵，冗余备份液压泵由冗余备份电机驱动。
优化的，安全冗余液压管路上安装有第二电磁阀。
进一步，冗余备份电机与EHPS电机串联在安全冗余液压管路上，并且冗余备份电机与EHPS电机之间安装有第一可脱开结构与EHPS液压泵连接。
进一步，冗余备份电机与EPS电机并联驱动传动机构，且在冗余备份电机与传动机构之间安装有第一可脱开结构。
进一步，冗余备份电机与EPS电机串联驱动传动机构，并且冗余备份电机与EPS电机之间安装有第一可脱开结构。
进一步，冗余备份电机与电子助力器电机之间共用一台泵，并通过第二可脱开结构连接。
优化的，第一可脱开结构、第二可脱开结构均为电磁离合器。
发明的有益效果
本发明保护的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，具有如下优点：通过让冗余备份电机既作为电子助力器的备份电机，又作为EHPS或EPS的备份电机，既降低了刹车系统的成本，也兼顾了刹车系统的安全性能，其不仅结构简单，成本低，占用空间小，且实用性、安全性比较强。
附图说明
图1为本发明电子助力器与EHPS安全冗余系统结构示意图之一；
图2为本发明电子助力器与EPS安全冗余系统结构示意图之一；
图3为本发明电子助力器与EHPS安全冗余系统结构示意图之二；
图4为本发明电子助力器与EPS安全冗余系统结构示意图之二；
图5为电子助力器与EHPS安全冗余控制系统框图；
图6为电子助力器与EPS安全冗余控制系统框图；
图中1.电子助力器，2.第一电磁阀，3.第二可脱开结构，4.冗余备份电机，5.EHPS电机，6.第一可脱开结构，7.传动机构，8.EHPS液压泵，9.电子助力器冗余液压管路，10.EPS电机，11.第二电磁阀，12.冗余备份液压泵。
具体实施方式
电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，包括电子助力器1、EHPS或EPS，电子助力器设有电子助力器冗余液压管路，冗余备份电机4驱动液压泵(未示出)与电子助力器冗余液压管路9连通，电子助力器冗余液压管路上安装有第一电磁阀2，传动机构7通过在液压助力转向管路上安装EHPS液压泵8并经EHPS电机5驱动实现液压助力转向或者是直接与EPS电机10连接实现电动助力转向，冗余备份电机作为电子助力器冗余备用电机与电子助力器电机之间通过CAN连接，电子助力器电机安装有电子助力器电机故障监测模块，EHPS电机或EPS电机与冗余备份电机之间通过CAN连接，EHPS电机或EPS电机安装有EHPS电机故障监测模块或EPS电机故障监测模块，冗余备份电机作为EHPS电机或EPS电机的冗余备用电机与传动机构连接。
电子助力器故障诊断模块包括电子助力器电机转速监测、温度监测等多项监测，可以通过各种相应的传感器对电子助力器电机的转速及温度等进行实时监测，并将信息传递给电子助力器控制系统，电子助力器控制系统接收监测信息，并将监测信息与预设信息进行比较，当监测的信息超过相应的预设范围，则判定电子助力器电机故障，电子助力器控制系统将电子助力器电机断开并将故障信息通过CAN通信线路传递给安全冗余控制系统，安全冗余控制系统则控制冗余备份电机工作，电子助力器冗余液压管路与电子助力器接通，代替电子助力器电机工作，实现电子助力器的安全冗余。
EHPS故障诊断模块或EPS故障诊断模块包括EHPS电机或EPS电机转速监测、温度监测等多项监测，可以通过各种相应的传感器对EHPS电机或EPS电机的转速及温度等进行实时监测，并将信息传递给EHPS控制系统或EPS控制系统，EHPS控制系统或EPS控制系统接收监测信息，并将监测信息与预设信息进行比较，当监测的信息超过相应的预设范围，则判定EHPS电机或EPS电机故障，EHPS控制系统或EPS控制系统控制EHPS电机或EPS电机停止工作，并将信息传递给安全冗余控制系统，安全冗余控制系统则将冗余备份电机与传动机构接通，代替EHPS电机或EPS电机工作，实现EHPS或EPS的安全冗余。
设置冗余备份电机，既作为电子助力器的备份电机，又作为EHPS或EPS的备份电机，既降低了刹车系统的成本，也兼顾了刹车系统的安全性能，其不仅结构简单，成本低，占用空间小，且实用性、安全性比较强。
进一步，传动机构设有与液压助力转向管路并联的安全冗余液压管路，安全冗余液压管路上安装有冗余备份液压泵12，冗余备份液压泵由冗余备份电机驱动。冗余备份电机应用于EHPS系统时，可以并联设置一套安全冗余液压管路，当EHPS电机正常工作时，安全冗余液压管路处于断开状态，由EHPS电机驱动EHPS液压泵实现传动机构的液压助力转向。当EHPS电机异常时，安全冗余液压管路接通，由冗余备份电机驱动安全冗余液压管路上的冗余备份液压泵实现传动机构的助力转向。
优化的，安全冗余液压管路上安装有第二电磁阀11。第二电磁阀可以方便控制安全冗余液压管路的快速接通与断开。
进一步，冗余备份电机与EHPS电机串联在安全冗余液压管路上，并且冗余备份电机与EHPS电机之间安装有第一可脱开结构6与EHPS液压泵连接。可以进一步简化结构，无需并联一个安全冗余液压管路，只需要通过设置一个第一可脱开结构，实现冗余备份电机与EHPS电机的转换连接，即可实现传动机构的液压助力转向的安全冗余。
进一步，冗余备份电机与EPS电机并联驱动传动机构，且在冗余备份电机与传动机构之间安装有第一可脱开结构6。当EPS电机正常工作时，冗余备份电机与传动装置之间处于断开状态，由EPS电机驱动传动机构，实现电子助力转向。当EPS电机异常时，冗余备份电机与传动机构之间接通，由冗余备份电机由驱动传动机构，实现电子助力转向，转化比较方便快捷。
进一步，冗余备份电机与EPS电机串联驱动传动机构，并且冗余备份电机与EPS电机之间安装有第一可脱开结构6。设置一个结构，就可以实现冗余备份电机与EPS电机之间的转换，结构更加简单，更加节省空间。
进一步，冗余备份电机与电子助力器电机之间共用一台泵，并通过第二可脱开结构3连接。
优化的，第一可脱开结构、第二可脱开结构均为电磁离合器。电磁离合器可以实现吸合动作在高速旋转的情况下进行，并且适用于干式无油的场合使用，实用性性更强。
冗余备份电机的电机轴可以为双输出轴，一个输出轴与电子助力器系统连接，一个输出轴应用于EHPS或EPS系统与传动机构连接。
同时当电子助力器电机与EHPS电机或EPS电机同时失效时，冗余备份电机优先与电子助力器连接代替电子助力器电机工作，保证车辆制动系统的正常工作，从而保证刹车系统的安全性能，提高车辆行驶的安全性,可以应用于未来的无人驾驶车辆，更加安全可靠。
本发明保护的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，冗余备份电机既作为电子助力器的备份电机，又作为EHPS或EPS的备份电机，既降低了刹车系统的成本，也兼顾了刹车系统的安全性能，其结构比较简单，且占用空间小，实用性比较强。
注：EPS表示电动助力转向系统；EHPS表示电控液压助力转向系统。
综上所述，本发明保护的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，结构简单，成本低，且占用空间小，实用性及安全性比较强。
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，包括电子助力器、EHPS或EPS，电子助力器设有电子助力器冗余液压管路，冗余备份电机驱动液压泵与电子助力器冗余液压管路连通，电子助力器冗余液压管路上安装有第一电磁阀，传动机构通过在液压助力转向管路上安装EHPS液压泵并经EHPS电机驱动实现液压助力转向或者是直接与EPS电机连接实现电动助力转向，冗余备份电机作为电子助力器冗余备用电机与电子助力器电机之间通过CAN连接，电子助力器电机安装有电子助力器电机故障监测模块，EHPS电机或EPS电机与冗余备份电机之间通过CAN连接，EHPS电机或EPS电机安装有EHPS电机故障监测模块或EPS电机故障监测模块，冗余备份电机作为EHPS电机或EPS电机的冗余备用电机与传动机构连接。
2.根据权利要求1所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，传动机构设有与液压助力转向管路并联的安全冗余液压管路，安全冗余液压管路上安装有冗余备份液压泵，冗余备份液压泵由冗余备份电机驱动。
3.根据权利要求2所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，安全冗余液压管路上安装有第二电磁阀。
4.根据权利要求1所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，冗余备份电机与EHPS电机串联在安全冗余液压管路上，并且冗余备份电机与EHPS电机之间安装有第一可脱开结构与EHPS液压泵连接。
5.根据权利要求1所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，冗余备份电机与EPS电机并联驱动传动机构，且在冗余备份电机与传动机构之间安装有第一可脱开结构。
6.根据权利要求1所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，冗余备份电机与EPS电机串联驱动传动机构，并且冗余备份电机与EPS电机之间安装有第一可脱开结构。
7.根据权利要求1所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，冗余备份电机与电子助力器电机之间共用一台泵，并通过第二可脱开结构连接。
8.根据权利要求4或5或6或7所述的电子助力器与EHPS或EPS安全冗余系统，其特征在于，第一可脱开结构、第二可脱开结构均为电磁离合器。
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