CN208278156U - 一种双源电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双源电动助力转向系统，包括输入轴、输出轴、电机、控制机构、驱动电源，所述输入轴连接车辆方向盘，所述输出轴连接车轮，所述输入轴、电机连接所述输出轴，提供所述车轮所需转向力，所述控制机构与所述电机连接，用以控制所述电机运行，所述驱动电源与所述控制机构连接，用以提供所述电机所需动力源，所述驱动电源为双电源，利用双电源提供所述电动助力转向系统的动力，通过冗余设计，提高了转向系统的安全性。

Description

一种双源电动助力转向系统

技术领域

本实用新型涉及助力转向系统，具体涉及一种双电源电动助力转向系统。

背景技术

传统的车用助力转向系统一般由发动机提供动力，因此为了保证车辆的安全性，要求转向助力持续供给，发动机就很难实现怠速停机，对于城市交通拥堵的路况发动机一直处于工作状态，不仅浪费了燃料，而且增加了尾气排放，特别是城市公交车，由于其需要进站、出站，车辆起停的时间就更长，而且公交车的运营时间一般较长，发动机长时间的低效率工作对于节能减排的影响很大。

随着助力转向技术的发展，电动助力转向在车辆上的应用也日益增多，使用电动机提供转向助力，通过传感器和各种电子控制元件监控车辆行驶的方向数据，跟随车速等参数控制助力的大小，保证车辆的安全转向，现有的电动助力转向系统都有油泵，而对于公交车等大型客车而言，由于其需要的转向助力较大，也就要求电机的输出扭矩较大，长时间的使用就会导致电机与油泵的连接处常会因为密封不好而出现漏油的现象，系统的可靠性较低，影响到整车的安全性能，并且由于电动助力转向系统相比传统的助力系统电气附件较多，因而故障可能性也就较大，一旦电动助力转向系统出现故障，将会导致交通事故，危机人身安全，因此，如何进一步提高和保证电动助力转向系统的安全性是目前技术研发的重中之重。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种双源电动助力转向系统，包括输入轴、输出轴、电机、控制机构、驱动电源，所述输入轴连接车辆方向盘，所述输出轴连接车轮，所述输入轴、电机连接所述输出轴，提供所述车轮所需转向力，所述控制机构与所述电机连接，用以控制所述电机运行，所述驱动电源与所述控制机构连接，用以提供所述电机所需动力源，所述驱动电源为双电源，利用双电源提供所述电动助力转向系统的动力，通过冗余设计，提高了转向系统的安全性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种双源电动助力转向系统，包括输入轴、输出轴、电机、控制机构、驱动电源，所述输入轴连接车辆方向盘，所述输出轴连接车轮，所述输入轴、电机连接所述输出轴，提供所述车轮所需转向力，所述控制机构与所述电机连接，用以控制所述电机运行，所述驱动电源与所述控制机构连接，用以提供所述电机所需动力源，所述驱动电源为双电源。

所述驱动电源包括高压电源与低压电源，所述高压电源为车辆驱动电源，所述低压电源为车载低压电源。

所述电机为双绕组电机，所述双绕组电机的两套绕组分别与所述高压电源、低压电源连接，或者所述电机为双定子电机，所述双定子电机的两套定子分别连接所述高压电源、低压电源，所述电机也可以为双电机，包括第一电机、第二电机，所述第一电机、第二电机分别与所述高压电源、低压电源连接。

所述输入轴与所述输出轴之间设置第一减速机构，所述电机与所述第一减速机构之间设置第二减速机构，进一步，所述第一减速结构为蜗轮、蜗杆结构，所述第二减速机构为行星轮结构，优选地，所述蜗杆为平面二次包络环面蜗杆。

所述输入轴处设置力矩传感器，所述力矩传感器连接所述输出轴与所述控制机构。

相比现有的助力转向系统，本实用新型有显著优点和有益效果，具体体现为：

1.使用本实用新型双源电动助力转向系统，大幅减小了助力转向系统尺寸，有助于整车的安装及进一步的轻量化；

2.使用本实用新型双源电动助力转向系统，取消油泵，避免了漏油的现象，提高系统的可靠性及整车的安全性能；

3.使用本实用新型双源电动助力转向系统，通过双电源和双电机的设计，进一步提高了转向系统的安全性。

附图说明

图1为本实用新型双源电动助力转向系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方法如下：

电动助力转向在车辆上的应用也日益增多，使用电动机提供转向助力，通过传感器和各种电子控制元件监控车辆行驶的方向数据，跟随车速等参数控制助力的大小，保证车辆的安全转向，现有的电动助力转向系统都有油泵，对于公交车等大型客车而言，由于其需要的转向助力较大，也就要求电机的输出扭矩较大，长时间的使用就会导致电机与油泵的连接处常会因为密封不好而出现漏油的现象，系统的可靠性较低，影响到整车的安全性能，并且由于电动助力转向系统相比传统的助力系统电气附件较多，因而故障可能性也就较大，为了解决上述问题，本实用新型提出了一种双源电动助力转向系统，取消了油泵，使用电机直接提供转向助力，避免了漏油的风险，同时设计双电源及双电机系统，通过冗余的设计，进一步保障了转向系统的可靠性及安全性。

下面结合附图具体说明本实用新型双源电动助力转向系统的结构及工作方式：

图1为本实用新型双源电动助力转向系统的结构示意图，所述双源电动助力转向系统包括输入轴1、输出轴2、电机3、控制机构4、驱动电源5，所述输入轴1连接车辆方向盘，所述输出轴2连接车轮，所述输入轴1、电机3连接所述输出轴2，提供所述车轮所需转向助力，所述控制机构4与所述电机3连接，用以控制所述电机3运行，所述驱动电源5与所述控制机构4连接，用以提供所述电机3所需动力源，所述驱动电源5为双电源。

所述双源电动助力转向系统应用于新能源汽车上，所述新能源汽车可以为纯电动汽车，也可以为混合动力汽车，所述驱动电源5包括高压电源与低压电源，所述高压电源为车辆驱动电源，可以为动力电池或者超级电容，所述低压电源为车载低压电源。

所述电机3为双绕组电机，所述双绕组电机的两套绕组分别与所述高压电源、低压电源连接，或者所述电机3为双定子电机，所述双定子电机的两套定子分别连接所述高压电源、低压电源，所述电机3也可以为双电机，包括第一电机、第二电机，所述第一电机、第二电机分别与所述高压电源、低压电源连接。

所述输入轴1与所述输出轴2之间设置第一减速机构6，所述电机3与所述第一减速机构6之间设置第二减速机构7，进一步，所述第一减速结构6为蜗轮、蜗杆结构，所述第二减速机构7为行星轮结构，优选地，所述蜗杆为平面二次包络环面蜗杆。

所述输入轴1处设置力矩传感器8，所述力矩传感器8连接所述输出轴1与所述控制机构4。

当车辆有转向需求时，驾驶员通过旋转方向盘使所述输入轴1形成一定转动，使得所述输入轴1与所述第一减速机构6之间产生一定的扭矩值，所述力矩传感器8检测到所述输入轴1与所述第一减速机构6之间力矩数值，并将所述力矩数值发送给所述控制机构4，所述控制机构4分析力矩数值与实时车速，得出控制策略，向所述电机3发送工作指令，所述电机3经过所述第二减速机构7、第一减速机构6后带动所述输出轴2旋转，提供所述输出轴2的转向助力，当所述力矩数值为零时，说明无转向需求，所述控制机构4控制所述电机3停止工作，当所述电机3或者所述驱动电源5中的其中一组出现故障时，另一组能够迅速响应并提供所述车辆转向所需助力，保证车辆的安全行驶，并给出提示，以尽快检查维修，保证车辆的安全性。

对于为本实用新型的示范性实施例，应当理解为是本实用新型的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本实用新型的限定。

Claims (7)

1.一种双源电动助力转向系统，其特征在于，包括输入轴、输出轴、电机、控制机构、驱动电源，所述输入轴连接车辆方向盘，所述输出轴连接车轮，所述输入轴、电机连接所述输出轴，提供所述车轮所需转向力，所述控制机构与所述电机连接，用以控制所述电机运行，所述驱动电源与所述控制机构连接，用以提供所述电机所需动力源，所述驱动电源为双电源，所述驱动电源包括高压电源与低压电源，所述高压电源为车辆驱动电源，所述低压电源为车载低压电源，所述输入轴与所述输出轴之间设置第一减速机构，所述电机与所述第一减速机构之间设置第二减速机构。

2.根据权利要求1所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述电机为双绕组电机，所述双绕组电机的两套绕组分别与所述高压电源、低压电源连接。

3.根据权利要求2所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述电机为双定子电机，所述双定子电机的两套定子分别连接所述高压电源、低压电源。

4.根据权利要求2所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述电机为双电机，包括第一电机、第二电机，所述第一电机、第二电机分别与所述高压电源、低压电源连接。

5.根据权利要求1所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述第一减速结构为蜗轮、蜗杆结构，所述第二减速机构为行星轮结构。

6.根据权利要求5所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述蜗杆为平面二次包络环面蜗杆。

7.根据权利要求1所述的双源电动助力转向系统，其特征在于，所述输入轴处设置力矩传感器，所述力矩传感器连接所述输出轴与所述控制机构。