CN114735074A - 转向应急系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电控制技术领域，尤其涉及一种转向应急系统及车辆。系统包括电池储能模块、主转向模块、应急转向模块、执行模块和控制模块；电池储能模块为主转向模块和应急转向模块提供电能动力；控制模块获取作业车辆的工作状态信号，并根据工作状态信号生成转向控制信号，将转向控制信号传输给主转向模块和/或应急转向模块；主转向模块根据转向控制信号，基于电池储能模块提供的电能动力，为执行模块提供转向助力；应急转向模块根据转向控制信号，基于电池储能模块提供的电能动力，为执行模块提供转向助力。本发明用于解决现有技术中主转向系统通过发动机进行取力，导致转向系统无法适配作业车辆纯电工况的问题。

Description

转向应急系统及车辆

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，尤其涉及一种转向应急系统及车辆。

背景技术

随着新能源技术的发展和社会环保意识的提升，起重机等作业车辆逐渐向电动化方向发展，其中，纯电动起重机和混动起重机愈加受到重视。

现有技术中，传统起重机使用传统的柴油发动机作为车辆动力源，则适用于传统起重机的转向系统中，转向系统主油泵与发动机直连，通过柴油发动机进行油泵取力，应急油泵则与车桥、变速箱或分动箱相连进行取力，以此形成传统起重机的转向系统。当动力源由油耗发动机改为电机，即作业车辆处于纯电行驶工况下，该传统转向系统无法正常提供转向助力，驾驶员无法正常操纵方向盘实现车辆直线行驶或转向。

发明内容

本发明提供一种转向应急系统及车辆，用于解决现有技术中主转向系统通过发动机进行取力，导致转向系统无法适配作业车辆纯电工况的问题。

本发明提供一种转向应急系统，包括电池储能模块、主转向模块、应急转向模块、执行模块和控制模块；所述电池储能模块，用于为所述主转向模块和所述应急转向模块提供电能动力；所述控制模块，用于获取作业车辆的工作状态信号，并根据所述工作状态信号生成转向控制信号，将所述转向控制信号传输给所述主转向模块和/或所述应急转向模块；所述主转向模块，用于根据所述转向控制信号，基于所述电池储能模块提供的所述电能动力，为所述执行模块提供转向助力；所述应急转向模块，用于根据所述转向控制信号，基于所述电池储能模块提供的所述电能动力，为所述执行模块提供转向助力；所述执行模块，用于通过所述主转向模块或所述应急转向模块提供的转向助力，实现所述作业车辆的转向动作。

根据本发明提供一种的转向应急系统，还包括液压储能模块；所述主转向模块包括主电动油泵，所述主电动油泵与所述执行模块油路连接；所述应急转向模块包括应急电动油泵，所述应急电动油泵与所述执行模块油路连接；所述液压储能模块，用于为所述主电动油泵和/或应急电动油泵提供液压油。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述电池储能模块包括高压电池组和低压电池组；所述主电动油泵为双源电动油泵，所述应急电动油泵为低压电动油泵；所述双源电动油泵与所述高压电池组电性连接，所述双源电动油泵与所述低压电池组电性连接；所述低压电动油泵与所述低压电池组电性连接。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述应急转向模块还包括应急切换阀；所述应急切换阀与所述主电动油泵油路连接，所述应急切换阀与所述应急电动油泵油路连接；所述应急切换阀，用于根据所述主电动油泵和所述应急电动油泵的输出流量，实现所述主电动油泵和所述应急电动油泵的切换。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述控制模块包括车速传感器、取力气缸传感器和处理器，所述车速传感器与所述处理器通信连接，所述取力气缸传感器与所述处理器通信连接；所述处理器与所述主电动油泵通信连接，所述处理器与所述应急电动油泵通信连接；所述工作状态信号包括实时车速信号和所述取力气缸工作信号；所述车速传感器，用于采集所述作业车辆的所述实时车速信号，并将所述实时车速信号传输给所述处理器；所述取力气缸传感器，用于采集所述作业车辆的所述取力气缸工作信号，并将所述取力气缸工作信号传输给所述处理器；所述处理器，用于根据所述实时车速信号和所述取力气缸工作信号，生成所述转向控制信号，并将所述转向控制信号传输给所述主电动油泵和/或所述应急电动油泵。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆仅上车工作时，生成的所述转向控制信号包括主油泵待机信号和应急油泵待机信号，并将所述主油泵待机信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵待机信号传输给所述应急电动油泵；所述主电动油泵，用于接收述主油泵待机信号后，进入待机状态；所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵待机信号后，进入待机状态。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆上车不工作，且车速小于或等于车速阈值时，生成的所述转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵待机信号，并将所述主油泵高压运行信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵待机信号传输给所述应急电动油泵；所述主电动油泵，用于接收所述主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵待机信号后，进入待机状态。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆上车不工作，且车速大于车速阈值时，生成的所述转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵低功率信号，并将所述主油泵高压运行信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵低功率信号传输给所述应急电动油泵；所述主电动油泵，用于接收所述主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵低功率信号后，进入低功率运行状态。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述应急切换阀与所述控制模块通信连接；所述应急切换阀，用于所述主转向模块流量供应不足切换为所述应急转向模块时，生成突变信号，并将所述突变信号传输给所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述突变信号，生成的所述转向控制信号为应急油泵满功率信号，并将所述应急油泵满功率信号传输给所述应急电动油泵；所述应急电动油泵，用于根据所述应急油泵满功率信号，进入满功率运行状态。

根据本发明提供一种的转向应急系统，所述控制模块还包括车身控制器和应急指示灯；所述处理器经过所述车身控制器，实现与所述应急切换阀的通信连接；所述应急指示灯与所述车身控制器通信连接；所述应急切换阀，还用于根据所述主电动油泵和所述应急电动油泵的所述输出流量，生成油泵使用信号，并将所述油泵使用信号传输给所述车身控制器；所述车身控制器，用于根据所述油泵使用信号，生成指示灯控制信号，并将所述指示灯控制信号传输给所述应急指示灯；所述应急指示灯，用于根据所述指示灯控制信号调整灯光参数。

本发明还提供一种作业车辆，所述作业车辆包括上述任一项所述的转向应急系统，以实现所述作业车辆的转向动作。

本发明提供的转向应急系统及车辆，包括电池储能模块、主转向模块、应急转向模块、执行模块和控制模块。其中，电池储能模块为主转向模块和应急转向模块提供电能动力，既可以使主转向模块以电能动力为基础，根据控制模块传输的转向控制信号，为执行模块提供转向助力；还可以使应急转向模块以电能动力为基础，根据控制模块传输的转向控制信号，为执行模块提供转向助力。也就是说，作业车辆的转向动作，是基于电池储能模块提供的电能动力完成的，避免直接通过发动机取力的情况，摆脱了对发动机的依赖，尤其契合作业车辆的纯电行驶工况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的转向应急系统的连接示意图之一；

图2是本发明提供的转向应急系统的连接示意图之二。

附图标记：

101-电池储能模块；102-主转向模块；103-应急转向模块；

104-执行模块；105-控制模块；106-液压储能模块；

1021-主电动油泵；1031-应急电动油泵；1053-处理器；

1-取力气缸传感器；2-车速传感器；3-整车电源开关；

4-仪表控制器；5-网关；6-车身控制器；7-应急指示灯；

8-应急切换阀；9-动力转向器；10-转向油缸；11-散热装置；

12-双源电动油泵；13-低压电动油泵；14-高压电池组；

15-低压电池组；16-转向油罐。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

本发明提供的转向应急系统，适用于起重机等作业车辆，为作业车辆提供转向助力，使作业车辆能够正常实现转向动作。下面结合图1至图2描述本发明的转向应急系统。

一个实施例中，如图1所示，一种转向应急系统，包括电池储能模块101、主转向模块102、应急转向模块103、执行模块104和控制模块105。

电池储能模块101，用于为主转向模块102和应急转向模块103提供电能动力；控制模块105，用于获取作业车辆的工作状态信号，并根据工作状态信号生成转向控制信号，将转向控制信号传输给主转向模块102和/或应急转向模块103；主转向模块102，用于根据转向控制信号，基于电池储能模块101提供的电能动力，为执行模块104提供转向助力；应急转向模块103，用于根据转向控制信号，基于电池储能模块101提供的电能动力，为执行模块104提供转向助力；执行模块104，用于通过主转向模块102或应急转向模块103提供的转向助力，实现作业车辆的转向动作。

本实施例中，主转向模块102和应急转向模块103均可以单独为执行模块104提供转向助力。其中，主转向模块102在作业车辆工况正常时，为作业车辆提供转向助力，此时，应急转向模块103处于备用状态；当主转向模块102出现故障时，应急转向模块103启动，为作业车辆提供转向助力，保证作业车辆能够完成转向动作。应急转向模块103作为主转向模块102的备用，避免了主转向模块102突发故障，作业车辆转向动作无法完成时存在的安全隐患，提高作业车辆的安全性能。

同时，主转向模块102和应急转向模块103均由电池储能模块101提供电动动力，避免直接通过发动机取力的情况，摆脱了对发动机的依赖，更加适合于纯电动作业车辆和混动作业车辆，符合行业发展趋势。

一个实施例中，转向应急系统还包括液压储能模块106。

主转向模块102包括主电动油泵1021，主电动油泵1021与执行模块104油路连接；应急转向模块103包括应急电动油泵1031，应急电动油泵1031与执行模块104油路连接；液压储能模块106，用于为主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031提供液压油。

本实施例中，设置主电动油泵1021和应急电动油泵1031，主电动油泵1021运行时，从液压储能模块106中汲取液压油，将液压油泵入执行模块104，完成作业车辆的转向动作。同样的，应急电动油泵1031运行时，从液压储能模块106中汲取液压油，将液压油泵入执行模块104，由执行模块104完成作业车辆的转向动作。

也就是说，主电动油泵1021和应急电动油泵1031是以电池储能模块101提供的电能为动力的，主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031运行时，将电能转换成液压油的动能，进而通过液压油的流动带动执行模块104动作。

一个实施例中，电池储能模块101包括高压电池组14和低压电池组15；主电动油泵1021为双源电动油泵12，应急电动油泵1031为低压电动油泵13。双源电动油泵12与高压电池组14电性连接，双源电动油泵12与低压电池组15电性连接；低压电动油泵13与低压电池组15电性连接。

本实施例中，主电动油泵1021和应急电动油泵1031具体类型的选用，可以根据实际情况和需要进行选用。例如，主电动油泵1021可以为双源电动油泵12、单源高压电动油泵、单源低压电动油泵13以及其他电动油泵中的任意一种；应急电动油泵1031可以为低压电动油泵13、如高压电动油泵以及其他电动油泵中的任意一种。相应的，电池储能模块101提供需要的电压。优选的，

本实施例中，为了兼顾安全性能和经济性能，选用主电动油泵1021为双源电动油泵12，应急电动油泵1031为低压电动油泵13。而电池储能模块101可以提供高压和低压两种电源，以更好的为主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031提供动力。

本实施例中，高压电池组14可以是作业车辆上已有的电池组，也可以是作业车辆上为实现转向功能单独设置的电池组。同理，低压电池组15可以是作业车辆上已有的电池组，也可以是作业车辆上为实现转向功能单独设置的电池组。高压电池组14和低压电池组15的具体型号、容量等参数可以根据实际情况和需要设定。

一个实施例中，应急转向模块103还包括应急切换阀8。

应急切换阀8与主电动油泵1021油路连接，应急切换阀8与应急电动油泵1031油路连接；应急切换阀8，用于根据主电动油泵1021和应急电动油泵1031的输出流量，实现主电动油泵1021和应急电动油泵1031的切换。

本实施例中，应急切换阀8用于切换主电动油泵1021和应急电动油泵1031。具体的，当主电动油泵1021和应急电动油泵1031的输出流量不同时，液压油作用于应急切换阀8上的压力是不同的。即使主电动油泵1021和应急电动油泵1031均有输出液压油，流量更大，压力越大，只有压力更大的液压油才会通过应急切换阀8作用于执行装置。应急切换阀8能够保证主电动油泵1021和应急电动油泵1031切换逻辑符合实际，避免出现切换故障。

一个实施例中控制模块105包括车速传感器2、取力气缸传感器1和处理器1053，车速传感器2与处理器1053通信连接，取力气缸传感器1与处理器1053通信连接；处理器1053与主电动油泵1021通信连接，处理器1053与应急电动油泵1031通信连接；工作状态信号包括实时车速信号和取力气缸工作信号。

车速传感器2，用于采集作业车辆的实时车速信号，并将实时车速信号传输给处理器1053；取力气缸传感器1，用于采集作业车辆的取力气缸工作信号，并将取力气缸工作信号传输给处理器1053；处理器1053，用于根据实时车速信号和取力气缸工作信号，生成转向控制信号，并将转向控制信号传输给主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031。

本实施例中，起重机等作业车辆包括下车和上车，上车是实现专有功能的部分，而取力气缸指的是作业车辆中上车工作时采用的关键设备。通过取力气缸传感器1，可以确定上车是否正在工作。而车速传感器2可以采集作业车辆的实时车速信号(也为下车的实时车速信号)。由实时车速信号和取力气缸工作信号，则可以确定作业车辆是出于那种工况下，进而生成该工况对应的转向控制信号，以控制主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031的运行状态。

一个实施例中，控制模块105，用于解析工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆仅上车工作时，生成的转向控制信号包括主油泵待机信号和应急油泵待机信号，并将主油泵待机信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵待机信号传输给应急电动油泵1031；主电动油泵1021，用于接收述主油泵待机信号后，进入待机状态；应急电动油泵1031，用于接收应急油泵待机信号后，进入待机状态。

更具体的，当控制模块105包括车速传感器2、取力气缸传感器1和处理器1053时，车速传感器2，用于采集作业车辆的实时车速信号，并将实时车速信号传输给处理器1053；取力气缸传感器1，用于采集作业车辆的取力气缸工作信号，并将取力气缸工作信号传输给处理器1053。处理器1053，用于解析实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆仅上车工作时，生成的转向控制信号包括主油泵待机信号和应急油泵待机信号，并将主油泵待机信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵待机信号传输给应急电动油泵1031。

本实施例中，当实时车速信号表征作业车辆的车速为零，且取力气缸工作信号表征取力气缸正在工作时，表明作业车辆是仅有上车在工作，即作业车辆只有上车单独工作，下车不需要转向助力，此时，通过处理器1053生成的主油泵待机信号和应急油泵待机信号，使主电动油泵1021和应急电动油泵1031均处于待机状态，主电动油泵1021和应急电动油泵1031均不运转。这样，既避免了电能资源的浪费，也避免了当作业车辆上车单独工作时，油泵仍处于运行状态，造成管路存在背压，油泵长时间运行会导致油温升高，减少油泵使用寿命的问题。

一个实施例中，控制模块105，用于解析工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆上车不工作，且车速小于或等于车速阈值时，生成的转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵待机信号，并将主油泵高压运行信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵待机信号传输给应急电动油泵1031；主电动油泵1021，用于接收主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；应急电动油泵1031，用于接收应急油泵待机信号后，进入待机状态。

更具体的，当控制模块105包括车速传感器2、取力气缸传感器1和处理器1053时，车速传感器2，用于采集作业车辆的实时车速信号，并将实时车速信号传输给处理器1053；取力气缸传感器1，用于采集作业车辆的取力气缸工作信号，并将取力气缸工作信号传输给处理器1053。处理器1053，用于解析实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆上车不工作，且车速小于或等于车速阈值时，生成的转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵待机信号，并将主油泵高压运行信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵待机信号传输给应急电动油泵1031。

本实施例中，主电动油泵1021是提供转型助力的主要油泵，主电动油泵1021高压运行时，可以为作业车辆提供足够的转向助力。

当取力气缸工作信号表征取力气缸未工作时，表明上车为工作，若同时作业车辆的速度车速小于或等于车速阈值，则说明作业车辆可能处于启机/通电待行驶、行驶过程中原地停车、低速行驶等任意一种状态，此时，需要启动主电动油泵1021，为作业车辆行驶过程提供转向助力。同时，由于作业车辆的车速小于或等于车速阈值，即车速较低，为了避免电能的浪费，依旧使应急电动油泵1031处于待机状态。

本实施例中，车速阈值可以根据作业车辆的种类、人体反应速度以及实际需求等因素来确定具体数值，例如，车速阈值为5km/h，本申请的保护范围不以车速阈值的具体数值为限制。

一个实施例中，控制模块，用于解析工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆上车不工作，车速大于车速阈值时，生成的转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵低功率信号，并将主油泵高压运行信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵低功率信号传输给应急电动油泵1031；主电动油泵1021，用于接收主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；应急电动油泵1031，用于接收应急油泵低功率信号后，进入低功率运行状态。

更具体的，当控制模块105包括车速传感器2、取力气缸传感器1和处理器1053时，车速传感器2，用于采集作业车辆的实时车速信号，并将实时车速信号传输给处理器1053；取力气缸传感器1，用于采集作业车辆的取力气缸工作信号，并将取力气缸工作信号传输给处理器1053。处理器1053，用于解析实时车速信号和取力气缸工作信号，确定作业车辆上车不工作，车速大于车速阈值时，生成的转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵低功率信号，并将主油泵高压运行信号传输给主电动油泵1021，将应急油泵低功率信号传输给应急电动油泵1031。

本实施例中，应急电动油泵1031具有低功率运行和满功率运行两种运行模式，应急电动油泵1031在低功率运行消耗的电能，比满功率运行消耗的电能少。

当取力气缸工作信号表征取力气缸未工作时，表明上车为工作，若同时作业车辆的速度车速大于车速阈值，表明作业车辆的行驶速度较快。此时，在主电动油泵1021高压运行时，需要启动应急电动油泵1031低功率运行，相当于将应急电动油泵1031预启动，避免油泵直接切换时，应急电动油泵1031存在的启动时延，导致的车辆行驶安全隐患。

一个实施例中，应急切换阀8与控制模块105通信连接。应急切换阀8，用于主转向模块102流量供应不足切换为应急转向模块103时，生成突变信号，并将突变信号传输给控制模块105；控制模块105，用于根据突变信号，生成的转向控制信号为应急油泵满功率信号，并将应急油泵满功率信号传输给应急电动油泵1031；应急电动油泵1031，用于根据应急油泵满功率信号，进入满功率运行状态。

更具体的，应急切换阀8与处理器1053通信连接。应急切换阀8，具体用于主转向模块102流量供应不足切换为应急转向模块103时，生成突变信号，并将突变信号传输给处理器1053；处理器1053，具体用于根据突变信号，生成的转向控制信号为应急油泵满功率信号，并将应急油泵满功率信号传输给应急电动油泵1031；应急电动油泵1031，用于根据应急油泵满功率信号，进入满功率运行状态。

本实施例中，当车辆在正常行驶过程中，主转向模块102发生异常故障(如油泵损坏、电机损坏)无法提供稳定流量输出，输出流量低于应急切换阀8临界流量阈值，此时，应急切换阀8根据主转向模块102和应急转向模块103的输出流量，具体的，主要为主电动油泵1021和应急电动油泵1031的泵出流量，完成由主转向模块102到应急转向模块103的切换。主转向模块102流量供应不足切换为应急转向模块103供油时，应急切换阀8根据流量的变化生成突变信号，然后将该突变信号传输给处理器1053，以通过处理器1053生成的应急油泵满功率信号，控制应急电动油泵1031满功率运行。保证即使主转向模块102突然损坏，也能够由应急转向模块103提供转向助力，完成作业车辆的转向动作，保证作业车辆的行驶安全。

一个实施例中，控制模块105还包括车身控制器6和应急指示灯7；处理器1053经过车身控制器6，实现与应急切换阀8的通信连接；应急指示灯7与车身控制器6通信连接。

应急切换阀8，还用于根据主电动油泵1021和应急电动油泵1031的输出流量，生成油泵使用信号，并将油泵使用信号传输给车身控制器6(body control module，BCM6)；车身控制器6，用于根据油泵使用信号，生成指示灯控制信号，并将指示灯控制信号传输给应急指示灯7；应急指示灯7，用于根据指示灯控制信号调整灯光参数。

本实施例中，设置应急指示灯7，能够实时展示主电动油泵1021和应急电动油泵1031的工作状态，便于用户了解作业车辆的具体情况，并采取相应的措施。

本实施例中，应急指示灯7的灯光参数可以根据实际情况和需要进行设定，例如，灯光参数包括应急指示灯7的明灭、颜色切换、闪烁动能等。同时，应急指示灯7的参数的改变规则，同样可以根据实际情况和需要预先设定。例如，主电动油泵1021高压运行时，应急指示灯7显示为绿色；应急电动油泵1031低功率运行时，应急指示灯7显示为黄色；应急电动油泵1031满功率运行时，应急指示灯7显示为红色。

一个实施例中，执行模块104包括动力转向器9和转向油缸10。控制模块105包括整车电源开关3、车速传感器2、取力气缸传感器1、处理器1053、应急指示灯7、BCM6、网关5和控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线。电池储能模块101包括高压电池组14和低压电池组15，主转向模块102包括双源电动油泵12及其管路，应急转向模块103包括低压电动油泵13、应急切换阀8及其管路，执行模块104为转向器及油缸，液压储能模块106包括转向油罐16、散热装置11。

本实施例中，处理器1053为仪表控制器4，实现处理功能。具体的，如图2所示，双源电动油泵12高压端口与高压电池组14电性连接，低压端口与低压电池组15电性连接，信号端口经CAN总线与网关5实现通信连接，双源电动油泵12吸油口与转向油罐16油路连接，出油口与应急切换阀8P1口连接，转向油罐16中存储有液压油。低压电动油泵13电源端口与低压电池组15电性连接，信号端口经CAN总线与网关5实现通信连接，油泵吸油口转向油罐16油路连接，出油口与应急切换阀8P2口连接。应急切换阀8A口与动力转向器9油路连接，T口与散热装置11油路连接，信号端口与BCM 6通信连接。转向器回油口与散热装置11油路连接，左右助力油口分别与转向油缸10相应油口油路连接。散热装置11出油口与转向油罐16回油口油路连接。

本实施例中，CAN总线未在图2中详细画出，该CAN总线用于通信数据的传输，可以集成于网关5中，也可以单独设置。图2中，最粗的实线连接线代表油路，具体的，通过管道实现；粗度中等的实线表示电性连接；最细的虚线表示通信连接，具体的，该通信连接既可以是有限连接，又可以是无线连接。下面基于图2所示的转向应急系统，介绍几种运行工况。

第一种工况下，当作业车辆仅使用上车进行工作时，车速传感器2、取力气缸传感器1将采集的车速信号、取力气缸工作信号经仪表控制器4、网关5、CAN总线传输至双源电动油泵12及低压电动油泵13，从而使双源电动油泵12和低压电动油泵13均处于待机状态，以降低转向系统导致的无用功耗。此时，应急切换阀8产生控制信号传输至BCM6模块，驾驶室应急指示灯7为常灭状态。

第二种工况下，当作业车辆处于启机/通电待行驶、行驶过程中原地停车、行驶车速不大于5km/h等状态时，双源电动油泵12接收来自仪表控制器4的控制信号，按照预设逻辑高压运行，低压电动油泵13仍处于待机状态，低压电动油泵13不运行。此时双源电动油泵12输出的高压油经应急切换阀8P1口、A口进入动力转向器9进油口，使动力转向器9及转向油缸10通过转向传动装置推动车桥完成直线行驶或转向动作，驾驶室应急指示灯7为常灭状态。

第三种工况下，当作业车辆以车速大于5km/h行驶时，双源电动油泵12接收来自仪表控制器4的控制信号高压运行，双源电动油泵12输出的高压油经应急切换阀8P1口、A口进入转向器进油口，使动力转向器9及转向油缸10通过转向传动装置推动车桥完成直线行驶或转向动作；低压电动油泵13根据预定逻辑进行低功率运行，输出的液压油经应急切换阀8P2口、T口进入散热装置11，回流至转向油罐16，驾驶室应急指示灯7为常灭状态。

第四种工况下，当作业车辆在正常行驶过程中，主转向模块102发生异常故障(如油泵损坏、电机损坏)无法提供稳定流量输出，输出流量低于应急切换阀8临界流量阈值，此时，应急切换阀8根据主转向模块102流量大小切换供油模块，使转向供油模块由主转向模块102切换为应急转向模块103，同时，产生突变信号，经BCM 6模块传输信号至低压电动油泵13，低压电动油泵13在接收此突变信号后转为满功率运行，按照预定转速对外输出更大流量至应急切换阀8P2口，经应急切换阀8进入动力转向器9及转向油缸10，使驾驶员能够完成应急转向动作，驾驶室应急指示灯7为常亮状态。

一个实施例中，上述实施例中的运行逻辑可根据不同信号来源进行局部修改，如上电信号可改为其他常通电电气得电信号等信号；车速信号可改为车轮转速等可表征下车行驶速度的信号；取力气缸信号可改为其他可表征上车工作的信号。切换信号包括但不限于应急阀切换信号，如主转向模块102流量异常报告信号、压力异常报警信号等。转向系统管路布置包括但不限于本专利提出的一种方案，可以根据整车布置增加或删减部分元件，例如，取消CAN总线设置。控制模块105中的网关5、仪表、BCM 6等信号传递方式包括但不限于本方案布置及通信形式，也应包括改变信号线接口等布置及通信形式。

本发明提供的转向应急系统，包括电池储能模块101、主转向模块102、应急转向模块103、执行模块104和控制模块105。其中，电池储能模块101为主转向模块102和应急转向模块103提供电能动力，既可以使主转向模块102以电能动力为基础，根据控制模块105传输的转向控制信号，为执行模块104提供转向助力；还可以使应急转向模块103以电能动力为基础，根据控制模块105传输的转向控制信号，为执行模块104提供转向助力。也就是说，作业车辆的转向动作，是基于电池储能模块101提供的电能动力完成的，避免直接通过发动机取力的情况，摆脱了对发动机的依赖，尤其契合作业车辆的纯电行驶工况。

同时，本申请在无转向需求时主电动油泵1021和/或应急电动油泵1031待机不运行，从而可以降低因油泵空转导致的转向液压油温升，延长转向系统密封件及油泵使用寿命，同时节省电能资源。采用双电动油泵方案，适用范围广，可用于传统燃油、油电混动、纯电动等不同起重机机型。电动主油泵采用的双源方案，确保转向系统安全性，消除因电池故障导致的转向失效。电动油泵相对传统柱塞泵式方案，由于主电动油泵1021和/或电动应急泵的电机分别可以设定固定转速，因此可以有效改善因车速过低导致的应急转向沉重、转向速度慢等问题。

本发明还提供一种作业车辆，该作业车辆包括上述任意一个实施例所描述的转向应急系统，以实现作业车辆的转向动作。重复之处不在赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种转向应急系统，其特征在于，包括电池储能模块、主转向模块、应急转向模块、执行模块和控制模块；

所述电池储能模块，用于为所述主转向模块和所述应急转向模块提供电能动力；

所述控制模块，用于获取作业车辆的工作状态信号，并根据所述工作状态信号生成转向控制信号，将所述转向控制信号传输给所述主转向模块和/或所述应急转向模块；

所述主转向模块，用于根据所述转向控制信号，基于所述电池储能模块提供的所述电能动力，为所述执行模块提供转向助力；

所述应急转向模块，用于根据所述转向控制信号，基于所述电池储能模块提供的所述电能动力，为所述执行模块提供转向助力；

所述执行模块，用于通过所述主转向模块或所述应急转向模块提供的转向助力，实现所述作业车辆的转向动作。

2.根据权利要求1所述的转向应急系统，其特征在于，还包括液压储能模块；

所述主转向模块包括主电动油泵，所述主电动油泵与所述执行模块油路连接；

所述应急转向模块包括应急电动油泵，所述应急电动油泵与所述执行模块油路连接；

所述液压储能模块，用于为所述主电动油泵和/或应急电动油泵提供液压油。

3.根据权利要求2所述的转向应急系统，其特征在于，所述电池储能模块包括高压电池组和低压电池组；

所述主电动油泵为双源电动油泵，所述应急电动油泵为低压电动油泵；

所述双源电动油泵与所述高压电池组电性连接，所述双源电动油泵与所述低压电池组电性连接；

所述低压电动油泵与所述低压电池组电性连接。

4.根据权利要求2所述的转向应急系统，其特征在于，所述应急转向模块还包括应急切换阀；

所述应急切换阀与所述主电动油泵油路连接，所述应急切换阀与所述应急电动油泵油路连接；

所述应急切换阀，用于根据所述主电动油泵和所述应急电动油泵的输出流量，实现所述主电动油泵和所述应急电动油泵的切换。

5.根据权利要求4所述的转向应急系统，其特征在于，所述控制模块包括车速传感器、取力气缸传感器和处理器，所述车速传感器与所述处理器通信连接，所述取力气缸传感器与所述处理器通信连接；

所述处理器与所述主电动油泵通信连接，所述处理器与所述应急电动油泵通信连接；

所述工作状态信号包括实时车速信号和取力气缸工作信号；

所述车速传感器，用于采集所述作业车辆的所述实时车速信号，并将所述实时车速信号传输给所述处理器；

所述取力气缸传感器，用于采集所述作业车辆的所述取力气缸工作信号，并将所述取力气缸工作信号传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述实时车速信号和所述取力气缸工作信号，生成所述转向控制信号，并将所述转向控制信号传输给所述主电动油泵和/或所述应急电动油泵。

6.根据权利要求2所述的转向应急系统，其特征在于，

所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆仅上车工作时，生成的所述转向控制信号包括主油泵待机信号和应急油泵待机信号，并将所述主油泵待机信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵待机信号传输给所述应急电动油泵；

所述主电动油泵，用于接收述主油泵待机信号后，进入待机状态；

所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵待机信号后，进入待机状态。

7.根据权利要求2所述的转向应急系统，其特征在于，

所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆上车不工作，且车速小于或等于车速阈值时，生成的所述转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵待机信号，并将所述主油泵高压运行信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵待机信号传输给所述应急电动油泵；

所述主电动油泵，用于接收所述主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；

所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵待机信号后，进入待机状态。

8.根据权利要求2所述的转向应急系统，其特征在于，

所述控制模块，用于解析所述工作状态信号中的实时车速信号和取力气缸工作信号，确定所述作业车辆上车不工作，且车速大于车速阈值时，生成的所述转向控制信号包括主油泵高压运行信号和应急油泵低功率信号，并将所述主油泵高压运行信号传输给所述主电动油泵，将所述应急油泵低功率信号传输给所述应急电动油泵；

所述主电动油泵，用于接收所述主油泵高压运行信号后，进入高压运行状态；

所述应急电动油泵，用于接收所述应急油泵低功率信号后，进入低功率运行状态。

9.根据权利要求4所述的转向应急系统，其特征在于，所述应急切换阀与所述控制模块通信连接；

所述应急切换阀，用于所述主转向模块流量供应不足切换为所述应急转向模块时，生成突变信号，并将所述突变信号传输给所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述突变信号，生成的所述转向控制信号为应急油泵满功率信号，并将所述应急油泵满功率信号传输给所述应急电动油泵；

所述应急电动油泵，用于根据所述应急油泵满功率信号，进入满功率运行状态。

10.一种作业车辆，其特征在于，所述作业车辆包括权利要求1至9任一项所述的转向应急系统，以实现所述作业车辆的转向动作。

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