CN207984948U - 一种用于液压转向系统的应急电机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于液压转向系统的应急电机系统，包括液压泵、交流电机、直流电机、车载电源、直流蓄电池和控制系统；所述交流电机包括交流电机转轴；所述液压泵的传动轴与交流电机转轴的一端同轴连接，所述交流电机转轴的另一端通过一超越离合器与直流电机上的直流电机转轴同轴连接，所述超越离合器可由直流电机转轴向交流电机转轴单向传递转矩；所述交流电机与车载电源电连接并由车载电源供电，所述直流电机与直流蓄电池电连接并由直流蓄电池供电；所述控制系统在交流电机停止工作后控制直流电机启动对液压泵进行驱动。

Description

一种用于液压转向系统的应急电机系统

技术领域

本实用新型涉及车用助力系统领域，尤其涉及一种用于液压转向系统的应急电机系统。

背景技术

目前新能源车、纯电及混合动力车的液压助力转向系统主要由液压泵以及驱动液压泵的交流电机组成，当车的车载电源系统出现故障，特别是车辆在运行中，由于车辆的惯性，车辆可能还在行进往前运动，这时转向助力油压突然失去可能导致液压转向系统失灵而无法转向，从而引发严重的交通事故。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于液压转向系统的应急电机系统，该用于液压转向系统的应急电机系统加入应急直流电机，当原液压转向系统的交流电机电源断路或发送故障时，可由应急直流电机紧急驱动液压泵工作，使液压转向系统保持油压，安全过渡。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于液压转向系统的应急电机系统，包括液压泵、交流电机、直流电机、车载电源、直流蓄电池和控制系统；所述交流电机包括交流电机转轴；所述液压泵的传动轴与交流电机转轴的一端同轴连接，所述交流电机转轴的另一端通过一超越离合器与直流电机上的直流电机转轴同轴连接，所述超越离合器可由直流电机转轴向交流电机转轴单向传递转矩；所述交流电机与车载电源电连接并由车载电源供电，所述直流电机与直流蓄电池电连接并由直流蓄电池供电；所述控制系统在交流电机停止工作后控制直流电机启动对液压泵进行驱动。

其中，所述控制系统包括处理器、常开开关和第一电压互感器；所述第一电压互感器设置在车载电源和交流电机之间；所述常开开关设置在直流蓄电池和直流电机之间；所述处理器分别与常开开关和第一电压互感器电连接；所述第一电压互感器检测车载电源与交流电机之间的电压并发送给处理器；所述处理器在第一电压互感器未检测到电压时发送控制信号控制常开开关闭合。

其中，所述控制系统还包括转速传感器、第二电压互感器、第一转向开关和第二转向开关；所述转速传感器设置在交流电机转轴上；所述第一转向开关设置在第一电压互感器和交流电机之间；所述第二转向开关设置在常开开关和直流电机之间；所述第一转向开关和第二转向开关均与一转向信号源电连接，所述转向信号源可发送转向信号控制第一转向开关和第二转向开关闭合；所述第二电压互感器设置在转向信号源与第一转向开关之间；所述处理器分别与转速传感器和第二电压互感器电连接；所述第二电压互感器检测转向信号源与第一转向开关之间的电压并发送给处理器；所述转速传感器检测交流电机转轴的转速并发送给处理器；所述处理器在第一电压互感器和第二电压互感器均检测到电压但转速传感器未检测到转速信号时，发送控制信号控制常开开关闭合。

其中，所述控制系统还包括一用于在直流电机开始工作时切断交流电机供电的常闭开关；所述常闭开关设置在第一电压互感器与第一转向开关之间，所述常闭开关与处理器电连接，所述处理器在常开开关闭合的同时发送控制信号控制常闭开关打开。

其中，所述超越离合器包括内轮、外轮和若干楔块；所述内轮与直流电机转轴同轴连接，所述外轮套设在内轮外且与交流电机转轴同轴连接；若干楔块均匀分布在内轮的外圆周上，所述楔块的一端通过一楔块转轴转动连接在内轮的外圆周上；所述楔块转轴上套设有扭簧，所述扭簧的一端固定连接在楔块上，另一端固定连接在内轮上，所述扭簧给楔块施加向内轮方向的扭转力；所述外轮内侧设置有若干个供楔块弹出后楔块的另一端抵靠的凹槽，所述凹槽的数量与楔块的数量相等。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统当原液压转向系统的交流电机电源断路或发送故障时，可由应急直流电机驱动液压泵工作。

2、本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统的直流电机由自带的直流蓄电池供电，供电方式安全可靠。

3、本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统具有发生故障自动切换为直流电机的控制系统，方便快捷，可靠性高。

4、本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统结构优良，设计巧妙，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统的结构示

意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统的超越离

合器超越状态的内部结构示意图；

图4为本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统的超越离

合器接合状态的内部结构示意图；

图5为本实用新型用于液压转向系统的应急电机系统的控制系

统的结构示意图；

图6为本实用新型用于液压转向系统的工作流程图。

图中附图标记表示为：

1、液压泵；2、交流电机；21、交流电机转轴；3、直流电机；31、直流电机转轴；4、车载电源；5、直流蓄电池；6、超越离合器；61、内轮；611、楔块；612、楔块转轴；613、扭簧；62、外轮；621、凹槽；71、处理器；72、转速传感器；73、常闭开关；74、常开开关；75、第一电压互感器；76、第二电压互感器；8、转向信号源；81、一号转向开关；82、二号转向开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至图6，一种用于液压转向系统的应急电机系统，包括液压泵1、交流电机2、直流电机3、车载电源4、直流蓄电池5和控制系统；所述交流电机2包括交流电机转轴21；所述液压泵1的传动轴与交流电机转轴21的一端同轴连接，所述交流电机转轴21的另一端通过一超越离合器6与直流电机3上的直流电机转轴31同轴连接，所述超越离合器6可由直流电机转轴31向交流电机转轴21单向传递转矩；所述交流电机2与车载电源4电连接并由车载电源4供电，所述直流电机3与直流蓄电池5电连接并由直流蓄电池5供电；所述控制系统在交流电机2停止工作后控制直流电机3启动对液压泵1进行驱动。

进一步的，所述控制系统包括处理器71、常开开关74和第一电压互感器75；所述第一电压互感器75设置在车载电源4和交流电机2之间；所述常开开关74设置在直流蓄电池5和直流电机3之间；所述处理器71分别与常开开关74和第一电压互感器75电连接；所述第一电压互感器75检测车载电源4与交流电机2之间的电压并发送给处理器71；所述处理器71在第一电压互感器75未检测到电压时发送控制信号控制常开开关74闭合。

进一步的，所述控制系统还包括转速传感器72、第二电压互感器76、第一转向开关81和第二转向开关82；所述转速传感器72设置在交流电机转轴21上；所述第一转向开关81设置在第一电压互感器75和交流电机2之间；所述第二转向开关82设置在常开开关74和直流电机3之间；所述第一转向开关81和第二转向开关82均与一转向信号源8电连接，所述转向信号源8可发送转向信号控制第一转向开关81和第二转向开关82闭合；所述第二电压互感器76设置在转向信号源8与第一转向开关81之间；所述处理器71分别与转速传感器72和第二电压互感器76电连接；所述第二电压互感器76检测转向信号源8与第一转向开关81之间的电压并发送给处理器71；所述转速传感器72检测交流电机转轴21的转速并发送给处理器71；所述处理器71在第一电压互感器75和第二电压互感器76均检测到电压但转速传感器72未检测到转速信号时，发送控制信号控制常开开关74闭合。

进一步的，所述控制系统还包括一用于在直流电机3开始工作时切断交流电机2供电的常闭开关73；所述常闭开关73设置在第一电压互感器75与第一转向开关81之间，所述常闭开关73与处理器71电连接，所述处理器71在常开开关74闭合的同时发送控制信号控制常闭开关73打开。

进一步的，所述超越离合器6包括内轮61、外轮62和若干楔块611；所述内轮61与直流电机转轴31同轴连接，所述外轮62套设在内轮61外且与交流电机转轴21同轴连接；若干楔块611均匀分布在内轮61的外圆周上，所述楔块611的一端通过一楔块转轴612转动连接在内轮61的外圆周上；所述楔块转轴612上套设有扭簧613，所述扭簧613的一端固定连接在楔块611上，另一端固定连接在内轮61上，所述扭簧613给楔块611施加向内轮61方向的扭转力；所述外轮62内侧设置有若干个供楔块611弹出后楔块611的另一端抵靠的凹槽621，所述凹槽621的数量与楔块611的数量相等。

本实用新型的工作流程如下：

正常工作时常闭开关73闭合，常开开关74断开，第一转向开关81和第二转向开关82均断开，当车辆转向时，转向信号源8发送转向信号控制第一转向开关81和第二转向开关82闭合，此时车载电源4与交流电机2之间的线路被接通，由车载电源4给交流电机2供电驱动液压泵，当车载电源4故障或车载电源4与交流电机2之间导线发生断路，第一电压互感器75检测不到电压信号，此时处理器71判定为故障一；当第一电压互感器75可以检测到电压信号，同时第二电压互感器76也可以检测到电压信号，但转速传感器72检测到交流电机转轴21的转速未超过预设值，即交流电机2有通电但未正常启动，此时处理器71判定为故障二；若故障一或故障二中任意一种发生，处理器71发出信号控制常闭开关73断开，切断交流电机2供电，同时控制常开开关74闭合，使直流电机3接通电源，接替交流电机2驱动液压泵1。

当交流电机2正常工作时，交流电机转轴21转动，此时交流电机转轴21带动其连接的超越离合器6的外轮62转动；直流电机转轴31静止不动，与其连接的内轮61也静止不动楔块611受扭簧613作用紧贴在内轮61外壁上，不与外轮62接触；当发生故障时，交流电机2停止，直流电机3正常工作，此时直流电机转轴31转动，与其连接的内轮61也同步转动，此时由于离心力作用，内轮61上的楔块611绕楔块转轴612产生旋转并伸入外轮62的凹槽621内卡合，此时内轮61带动外轮62转动，从而带动交流电机转轴21转动，从而使直流电机3驱动液压泵1工作。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于液压转向系统的应急电机系统，包括液压泵(1)、交流电机(2)、直流电机(3)、车载电源(4)、直流蓄电池(5)和控制系统；所述交流电机(2)包括交流电机转轴(21)；所述液压泵(1)的传动轴与交流电机转轴(21)的一端同轴连接，所述交流电机转轴(21)的另一端通过一超越离合器(6)与直流电机(3)上的直流电机转轴(31)同轴连接，所述超越离合器(6)可由直流电机转轴(31)向交流电机转轴(21)单向传递转矩；所述交流电机(2)与车载电源(4)电连接并由车载电源(4)供电，所述直流电机(3)与直流蓄电池(5)电连接并由直流蓄电池(5)供电；所述控制系统在交流电机(2)停止工作后控制直流电机(3)启动对液压泵(1)进行驱动。

2.根据权利要求1所述的一种用于液压转向系统的应急电机系统，其特征在于：所述控制系统包括处理器(71)、常开开关(74)和第一电压互感器(75)；所述第一电压互感器(75)设置在车载电源(4)和交流电机(2)之间；所述常开开关(74)设置在直流蓄电池(5)和直流电机(3)之间；所述处理器(71)分别与常开开关(74)和第一电压互感器(75)电连接；所述第一电压互感器(75)检测车载电源(4)与交流电机(2)之间的电压并发送给处理器(71)；所述处理器(71)在第一电压互感器(75)未检测到电压时发送控制信号控制常开开关(74)闭合。

3.根据权利要求2所述的一种用于液压转向系统的应急电机系统，其特征在于：所述控制系统还包括转速传感器(72)、第二电压互感器(76)、第一转向开关(81)和第二转向开关(82)；所述转速传感器(72)设置在交流电机转轴(21)上；所述第一转向开关(81)设置在第一电压互感器(75)和交流电机(2)之间；所述第二转向开关(82)设置在常开开关(74)和直流电机(3)之间；所述第一转向开关(81)和第二转向开关(82)均与一转向信号源(8)电连接，所述转向信号源(8)可发送转向信号控制第一转向开关(81)和第二转向开关(82)闭合；所述第二电压互感器(76)设置在转向信号源(8)与第一转向开关(81)之间；所述处理器(71)分别与转速传感器(72)和第二电压互感器(76)电连接；所述第二电压互感器(76)检测转向信号源(8)与第一转向开关(81)之间的电压并发送给处理器(71)；所述转速传感器(72)检测交流电机转轴(21)的转速并发送给处理器(71)；所述处理器(71)在第一电压互感器(75)和第二电压互感器(76)均检测到电压但转速传感器(72)未检测到转速信号时，发送控制信号控制常开开关(74)闭合。

4.根据权利要求3所述的一种用于液压转向系统的应急电机系统，其特征在于：所述控制系统还包括一用于在直流电机(3)开始工作时切断交流电机(2)供电的常闭开关(73)；所述常闭开关(73)设置在第一电压互感器(75)与第一转向开关(81)之间，所述常闭开关(73)与处理器(71)电连接，所述处理器(71)在常开开关(74)闭合的同时发送控制信号控制常闭开关(73)打开。

5.根据权利要求1所述的一种用于液压转向系统的应急电机系统，其特征在于：所述超越离合器(6)包括内轮(61)、外轮(62)和若干楔块(611)；所述内轮(61)与直流电机转轴(31)同轴连接，所述外轮(62)套设在内轮(61)外且与交流电机转轴(21)同轴连接；若干楔块(611)均匀分布在内轮(61)的外圆周上，所述楔块(611)的一端通过一楔块转轴(612)转动连接在内轮(61)的外圆周上；所述楔块转轴(612)上套设有扭簧(613)，所述扭簧(613)的一端固定连接在楔块(611)上，另一端固定连接在内轮(61)上，所述扭簧(613)给楔块(611)施加向内轮(61)方向的扭转力；所述外轮(62)内侧设置有若干个供楔块(611)弹出后楔块(611)的另一端抵靠的凹槽(621)，所述凹槽(621)的数量与楔块(611)的数量相等。