CN203158069U - 新能源汽车及其混合驱动的电动液压助力转向系统 - Google Patents

新能源汽车及其混合驱动的电动液压助力转向系统 Download PDF

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陈慧勇
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    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车及其混合驱动的电动液压助力转向系统,该系统的储油罐和助力转向器之间设有主液压单元,主液压单元包括主液压泵和主单向阀,主液压泵由主驱动装置驱动,主单向阀与助力转向器之间设有三通,三通的出油口与助力转向器的进油口连接;储油罐和助力转向器之间还设有辅助液压单元,辅助液压单元包括辅助液压泵和辅助单向阀,辅助液压泵由辅助驱动装置驱动,辅助单向阀设置在三通对应的进油口处。整个系统的主液压单元作为第一助力源,辅助液压单元作为第二助力源,一旦第一助力源出现故障或失效时,还有第二助力源保证助力转向器的助力需求,提高了转向系统以及使用该系统的新能源汽车的可靠性和安全性。

Description

新能源汽车及其混合驱动的电动液压助力转向系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种新能源汽车及其混合驱动的电动液压助力转向系统。
背景技术
[0002] 电动液压助力转向系统,简称EHPS,广泛应用于新能源汽车上,尤其是纯电动汽车和深度混合动力汽车。传统的新能源客车采用的助力转向系统为单转向电机单油泵结构,即车辆的转向助力完全由一个转向电机提供。
[0003] 如中国专利CN102424068A公开了一种汽车液压电动助力转向系统,该系统包括液压泵以及驱动液压泵的电机,液压泵的进油口与储油罐连接,液压泵的出油口通过一个单向阀与储能器连接,储能器与转向助力油缸连接,转向助力油缸与储油罐连接。该系统的工作原理为,采用控制装置将采集到的液压储能器中的压力控制阈值设为范围值,并根据预设条件确定输出合适的控制信号至电动机,控制电动机的启动和停止,具体的预设条件为:实时根据车速信号和转向盘转角信号计算所需油压阈值,比较所需油压阈值和储能器内油压,并获得是否输出控制信号的判断结果。若比较结果低于下限值则表征液力储能器中的压力低,则控制部件输出控制命令启动电机和液压泵工作,为转向助力油缸提供高压油;若比较结果高于上限值则表征液力储能器中的压力高,则控制部件输出控制命令停止电机和液压泵工作。由于该系统采用单转向电机单油泵结构,车辆在实际运行过程中,一旦电机或油路出现故障或失效,就无法为转向助力油缸提供转向助力,尤其是在车辆高速运行时,转向助力的消失危险性更大,甚至车毁人亡。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种混合驱动的电动液压助力转向系统,用以解决现有转向系统采用单转向电机单油泵结构造成的系统可靠性不高的问题。同时本实用新型还提供了一种使用该转向系统的新能源汽车。
[0005] 本实用新型的混合驱动的电动液压助力转向系统采用如下技术方案:一种混合驱动的电动液压助力转向系统,包括储油罐和助力转向器,储油罐和助力转向器之间设有为助力转向器提供主驱动液压的主液压单元,主液压单元包括依次串联在储油罐一个出油口和助力转向器进油口之间的油路上的主液压泵和主单向阀,主液压泵由主驱动装置驱动,所述主单向阀与助力转向器之间设有三通,三通的出油口与助力转向器的进油口连接,主单向阀设置在三通的一个进油口处;所述储油罐和助力转向器之间还设有为助力转向器提供辅助驱动液压的辅助液压单元,辅助液压单元包括依次串联在储油罐另一个出油口和三通另一个进油口之间的油路上的辅助液压泵和辅助单向阀,辅助液压泵由辅助驱动装置驱动,辅助单向阀设置在三通对应的进油口处。
[0006] 所述三通出油口与助力转向器进油口之间的油路上串联有溢流阀,溢流阀的出油口与助力转向器的进油口连接、溢流口与储油罐连接。
[0007] 所述主驱动装置为汽车主电机,所述辅助驱动装置为辅助转向电机。[0008] 本实用新型的新能源汽车采用如下技术方案:一种新能源汽车,包括车架以及安装在车架上的电动液压助力转向系统,该系统包括储油罐和助力转向器,储油罐和助力转向器之间设有为助力转向器提供主驱动液压的主液压单元,主液压单元包括依次串联在储油罐一个出油口和助力转向器进油口之间的油路上的主液压泵和主单向阀,主液压泵由主驱动装置驱动,所述主单向阀与助力转向器之间设有三通,三通的出油口与助力转向器的进油口连接,主单向阀设置在三通的一个进油口处;所述储油罐和助力转向器之间还设有为助力转向器提供辅助驱动液压的辅助液压单元,辅助液压单元包括依次串联在储油罐另一个出油口和三通另一个进油口之间的油路上的辅助液压泵和辅助单向阀,辅助液压泵由辅助驱动装置驱动,辅助单向阀设置在三通对应的进油口处。
[0009] 所述三通出油口与助力转向器进油口之间的油路上串联有溢流阀,溢流阀的出油口与助力转向器的进油口连接、溢流口与储油罐连接。
[0010] 所述主驱动装置为汽车主电机,所述辅助驱动装置为辅助转向电机。
[0011] 采用上述结构的电动液压助力转向系统,由于系统中除了主液压单元,还增加了辅助液压单元和三通,两个液压单元均通过三通与助力转向器连接,这样既有主液压单元为助力转向器提供主驱动液压,还有辅助液压单元为助力转向器提供辅助驱动液压,而且三通还能确保两个液压单元提供的驱动液压在三通内会合,共同为助力转向器提供驱动液压。根据车辆不同的工况条件,助力转向器由两路驱动液压为其提供助力,即正常情况下主驱动装置工作,主液压泵为助力转向器提供助力;主驱动装置不工作时,辅助驱动装置工作,辅助液压泵为助力转向器提供助力;主驱动装置和辅助驱动装置同时工作时,为助力转向器提供助力的合力。因此,整个系统的主液压单元作为第一助力源,而辅助液压单元作为第二助力源,一旦第一助力源出现故障或失效时,还有第二助力源保证助力转向器的助力需求,提高了转向系统以及使用该系统的新能源汽车的可靠性和安全性,防止车辆发生意外事故。
附图说明
[0012] 图1为本实用新型的电动液压助力转向系统的结构示意图。
具体实施方式
[0013] 本实用新型的电动液压助力转向系统的实施例:如图1所示,包括储油罐3、助力转向器5和三通8,储油罐3具有两个出油口和一个回油口,助力转向器5具有一个进油口和一个出油出口,三通8具有两个进油口和一个出油口,其中一个三通进油口为主进油口、另一个为辅助进油口 ;储油罐3的其中一个出油口与三通主进油口连接、另一个出油口与三通辅助进油口连接,助力转向器进油口与三通出油口连接、出油口与储油罐回油口连接。在三通主进油口与对应的储油罐出油口之间设有主液压单元,主液压单元包括依次串联在相应油路上的主液压泵4和主单向阀7,主液压泵4通过传动带2与汽车的主电机I传动连接,主电机I为主驱动装置,主单向阀7设置在三通主进油口处,在主电机I和主单向阀7的作用下,主液压泵4为助力转向器5提供主驱动液压;在三通辅助进油口与对应的储油罐出油口之间设有辅助液压单元,辅助液压单元包括依次串联在对应油路上的辅助液压泵10和辅助单向阀9,辅助液压泵10与辅助转向电机11传动连接,辅助转向电机11为辅助驱动装置,辅助单向阀9设置在三通辅助进油口处,在辅助转向电机11和辅助单向阀9的作用下,辅助液压泵为助力转向器5提供辅助驱动液压。
[0014] 当主电机I工作时,经过主液压泵4的液压油变为高压油,高压油经主单向阀7和三通8进入到助力转向器5,使助力转向器5工作,主单向阀7用以防止经过的高压油逆流;当辅助转向电机11工作时,经过辅助液压泵10的液压油变成高压油,高压油经辅助单向阀
9、三通8进入助力转向器5,使助力转向器5工作,辅助单向阀9用以防止经过的高压油逆流;当主电机1、辅助电机11同时工作时,两路高压油在三通8内会合后进入到助力转向器
5,使助力转向器工作。
[0015] 作为进一步优化,在三通出油口和助力转向器进油口之间的油路上串联有溢流阀6,溢流阀出油口与助力转向器进油口连接、溢流口与储油罐连接,这样保证由三通8进入到助力转向器5的高压油的压力恒定。
[0016] 上述实施例具体工作原理如下:该系统应用在新能源汽车上,由于主驱动装置为汽车的主电机1,主液压泵4、辅助液压泵10的工作状态与汽车的工作状态有关,即当车辆原地转向、倒车及滑行回馈时,主电机I不转或反转,辅助转向电机11工作,只有辅助液压泵10为助力转向器5提供转向助力;当车辆低速前进时,主电机I正转转速小于转速阀值,主液压泵4提供的助力无法满足转向需求,此时,辅助转向电机11也工作,助力转向器5得到二者的合力;当车辆高速前进时,主电机I正转转速高于转速阀值,主液压泵4提供的助力满足转向需求,辅助转向电机11停止工作。
[0017] 在其他实施例中,主驱动装置也可以为汽车的发动机。
[0018] 本实用新型的新能源汽车的实施例:包括车架以及安装在车架上的电动液压助力转向系统,该系统的结构如图1所示,与上述实施例的电动液压助力转向系统的结构一致,其内容在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种混合驱动的电动液压助力转向系统,包括储油罐和助力转向器,储油罐和助力转向器之间设有为助力转向器提供主驱动液压的主液压单元,主液压单元包括依次串联在储油罐一个出油口和助力转向器进油口之间的油路上的主液压泵和主单向阀,主液压泵由主驱动装置驱动,其特征在于 :所述主单向阀与助力转向器之间设有三通,三通的出油口与助力转向器的进油口连接,主单向阀设置在三通的一个进油口处;所述储油罐和助力转向器之间还设有为助力转向器提供辅助驱动液压的辅助液压单元,辅助液压单元包括依次串联在储油罐另一个出油口和三通另一个进油口之间的油路上的辅助液压泵和辅助单向阀,辅助液压泵由辅助驱动装置驱动,辅助单向阀设置在三通对应的进油口处。
2.根据权利要求1所述的混合驱动的电动液压助力转向系统,其特征在于:所述三通出油口与助力转向器进油口之间的油路上串联有溢流阀,溢流阀的出油口与助力转向器的进油口连接、溢流口与储油罐连接。
3.根据权利要求1或2所述的混合驱动的电动液压助力转向系统,其特征在于:所述主驱动装置为汽车主电机,所述辅助驱动装置为辅助转向电机。
4.一种新能源汽车,包括车架以及安装在车架上的电动液压助力转向系统,该系统包括储油罐和助力转向器,储油罐和助力转向器之间设有为助力转向器提供主驱动液压的主液压单元,主液压单元包括依次串联在储油罐一个出油口和助力转向器进油口之间的油路上的主液压泵和主单向阀,主液压泵由主驱动装置驱动,其特征在于:所述主单向阀与助力转向器之间设有三通,三通的出油口与助力转向器的进油口连接,主单向阀设置在三通的一个进油口处;所述储油罐和助力转向器之间还设有为助力转向器提供辅助驱动液压的辅助液压单元,辅助液压单元包括依次串联在储油罐另一个出油口和三通另一个进油口之间的油路上的辅助液压泵和辅助单向阀,辅助液压泵由辅助驱动装置驱动,辅助单向阀设置在三通对应的进油口处。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车,其特征在于:所述三通出油口与助力转向器进油口之间的油路上串联有溢流阀,溢流阀的出油口与助力转向器的进油口连接、溢流口与储油罐连接。
6.根据权利要求4或5所述的新能源汽车,其特征在于:所述主驱动装置为汽车主电机,所述辅助驱动装置为辅助转向电机。
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