CN210101744U - 一种商用车eps与ehps结合的主动转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，包括方向盘、转矩传感器、电流控制器、液压助力泵、转向机、横拉杆、转角传感器、车轮和车速传感器；方向盘连接转向管柱，转矩传感器安装在转向管柱上，转矩传感器、转角传感器和车速传感器连接至ECU控制器的信号采集端，ECU控制器的输出端连接电流控制器和EHPS电机，电流控制器与EPS助力电机连接，EPS助力电机连接至转向机，EHPS电机与液压助力泵连接，液压助力泵连接至转向机，转向机通过横拉杆、万向节连接至车轮。本实用新型克服了EPS驱动力助力不足的缺点，使之能产生足够的力矩，用在更多商用车车型，具有安装方便，节省空间，控制精确等优点。

Description

一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统

技术领域

本实用新型涉及一种车辆主动转向系统，具体涉及一种商用车EPS与EHPS 结合的主动转向系统，属于汽车转向技术领域。

背景技术

随着社会的技术进步和科技发展，人们对现代汽车有了更高的要求即智能化控制，包括有无人驾驶、车辆主动转向和全自动泊车等，车辆的主动转向是汽车实现智能化控制的关键部分。目前，EPS(电动助力转向系统)在微、小型商用车上已经广泛使用，但由于其电机产生动力有限，在各中、大型商用车上还未能广泛使用；各中、大型商用车上大多使用EHPS(电子液压助力转向系统)，然而EHPS节能效果不明显。据了解，EPS和EHPS同时作用在商用车上的系统还尚未出现。

现有的EPS大多是单独使用在微、轻型商务车上，由于EPS驱动力助力不足的缺点，不能产生足够的力矩为中、重型商用车主动转向提供动力；EHPS 在中、重型车辆上应用较为广泛，但其存在着液压转向电机转速高，噪声大，不节能，方向盘转向偏重等问题，影响着汽车转向操纵性能，降低了汽车转向系统的轻便型，灵活性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，既能克服单独使用EPS驱动助力不足的缺点，又能节能安装空间，使控制更为灵活精确。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，包括方向盘、转向管柱、转矩传感器、ECU控制器、EPS助力电机、电流控制器、EHPS电机、液压助力泵、转向机、横拉杆、转角传感器、车轮和车速传感器；在所述方向盘下连接转向管柱，所述转矩传感器安装在转向管柱上，所述转矩传感器、转角传感器和车速传感器分别连接至ECU控制器的信号采集端，所述ECU控制器的输出端分别连接电流控制器和EHPS电机，所述电流控制器与EPS助力电机连接，所述EPS助力电机连接至转向机，所述EHPS电机与液压助力泵连接，所述液压助力泵连接至转向机，所述转向机通过横拉杆、万向节连接至车轮。

本实用新型中，ECU控制器能根据所采集的信息，计算、判断输出电流的大小，进而控制两个电机的工作状态，当转向所需力矩较小时只要启动EPS 电机，具有节能减耗、效率高等优点。ECU控制器接收到用于检测路况环境的传感器(转矩传感器和车速传感器等)传来的电信号，对其进行分析计算、判断后，输出电流使EPS助力电机单独工作或让EPS、EHPS电机同时工作，使其输出相应转矩驱动转向系统转向，并且转向万向节上的转角传感器将转向车轮实际转向角度反馈给ECU控制器。本系统在ECU控制器接收各传感器发来的车况信号后，通过协调控制EPS助力电机和EHPS电机产生动力，突破了EPS单独使用在商用车上时动力不足的局限。

进一步的，所述EPS助力电机连接至减速器，在所述减速器的下方设置有与其相连的转向机。

进一步的，所述转角传感器安装在万向节上。

进一步的，所述液压助力泵通过比例阀与液压动力缸连接，所述液压动力缸的活塞杆伸出端与转向机相连。

进一步的，所述液压助力泵经管路与储油罐连接。

进一步的，所述车速传感器安装在驱动桥壳上。

进一步的，所述减速器通过转向管柱与方向盘连接。这样，当ECU控制器出现故障导致助力系统损坏时，方向盘的转矩经过转向管柱直接传递至减速器，以避免转向系统失效。

与相有技术相比，本实用新型具有以下优点：EPS与EHPS协调作用的电动助力主动转向系统，克服了单独使用EPS情况下驱动力助力不足的缺点，在EPS与EHPS共同作用下产生了足够的力矩，主要应用于商用车车型；与传统的机械转向相比，本系统具有安装方便，节省空间，控制精确等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1.方向盘，2.转向管柱，3.转矩传感器，4.减速器，5.ECU控制器，6.EPS助力电机，7.电流控制器，8.EHPS电机，9.液压助力泵，10.比例阀，11.液压动力缸，12.转向机，13.横拉杆，14.转角传感器，15.车轮，16. 车速传感器。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。本实用新型所采用元器件均为市购。

实施例1

如图1所示，一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，包括方向盘 1、转向管柱2、转矩传感器3(购自德国海拉公司)、减速器4(型号为 FH47-28.8-Y71-4-M2，购自南京东华汽车转向器有限公司)、ECU控制器5(购自联创汽车电子有限公司)、EPS助力电机6(购自常州凯宇汽车电器有限公司)、电流控制器7(购自联创汽车电子有限公司)、EHPS电机8(型号为 EHPS-1010R15/50-010，购自泰州威特利电机制造有限公司)、液压助力泵9 (型号为ZYB-1010R/489E)、比例阀10、液压动力缸11、转向机12(型号为B10-3-3411010，购自浙江全兴精工集团有限公司)、横拉杆13、转角传感器14(购自德国海拉公司)、车轮15和车速传感器16(原车配置)。在方向盘1下连接转向管柱2，转矩传感器3安装在转向管柱2上，转矩传感器 3、转角传感器14和车速传感器16分别连接至ECU控制器5的信号采集端， ECU控制器5的输出端分别连接电流控制器7和EHPS电机8，电流控制器7 与EPS助力电机6连接，EPS助力电机6经减速机构连接至转向机12，EHPS 电机8与液压助力泵9连接，液压助力泵9经比例阀10、液压动力缸11连接至转向机12，转向机12与转向执行机构横拉杆13、经万向节相连至车轮15，转角传感器14安装在万向节上。

另外，EPS助力电机6连接至减速器4，在减速器4的下方设置有与其相连的转向机12。液压助力泵9通过比例阀10与液压动力缸11连接，液压动力缸11的活塞杆伸出端与转向机12相连，液压助力泵9经管路与储油罐连接。车速传感器16安装在驱动桥壳上。减速器4通过转向管柱2与方向盘1 连接。

本实施例的液压助力转向系统包括液压部分、机械部分和电气部分，其中液压部分包括液压助力泵9，比例阀10，液压动力缸11，储油罐等；机械部分包括方向盘1、转向管柱2、转向机12等；电气部分包括转矩传感器3，转角传感器14，车速传感器16，电控单元ECU控制器5，EPS助力电机6和 EHPS电机8。

本实施例的系统工作过程如下：

转矩传感器3、车速传感器16等传感器将采集到的信息传递给ECU控制器5，ECU控制器5处理实时信息，并通过计算、判断后输出电流，电流再通过电流控制器7的处理后使EPS助力电机6工作，输出转矩。当转向系统所需转矩较小时，助力系统仅是EPS助力电机6工作，该电机产生的转矩经减速器4后传给转向机12，进而驱动车轮15转向；当转向系统所需转矩较大且超过EPS助力电机6所能提供的转矩时，在EPS助力电机6工作的同时，ECU 控制器5还驱动EHSP电机8工作，EHPS电机8工作时带动液压助力泵9旋转，从而控制液压助力泵9输出相应流量的油液，该液压油经比例阀10后进入液压动力缸11，使得液压动力缸11推动其活塞杆移动相应的位移，由于该活塞杆伸出液压动力缸11的部分与转向机12相连，推动转向机12进行液压助力，这样该液压动力缸11能将转矩传给转向机12，同时在转向机12的作用下，驱动车轮15开始转向。位于转向万向节上的转角传感器14将车轮15实际转向角度反馈给ECU控制器5，ECU控制器5再分析计算车轮15的实际转向，进一步调整输出的电流信号，进而调整EPS助力电机6的转速，对转向实行精确控制，形成闭环控制。

本实施例的闭环控制具体实现方法如下：ECU控制器5接收到检测路况环境的传感器传来的电信号，对其进行分析计算、判断后，输出电流使EPS助力电机6单独工作或EPS助力电机6、EHPS电机8同时工作，使其输出相应的转矩驱动转向系统转向，转向万向节上的转角传感器14将转向车轮15实际转向角度反馈给ECU控制器5。

本系统在ECU控制器接收各传感器发来的车况信号后，通过协调控制EPS 助力电机6和EHPS电机8产生动力，突破了EPS助力电机6单独使用在商用车上时动力不足的局限。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：包括方向盘、转向管柱、转矩传感器、ECU控制器、EPS助力电机、电流控制器、EHPS电机、液压助力泵、转向机、横拉杆、转角传感器、车轮和车速传感器；在所述方向盘下连接转向管柱，所述转矩传感器安装在转向管柱上，所述转矩传感器、转角传感器和车速传感器分别连接至ECU控制器的信号采集端，所述ECU控制器的输出端分别连接电流控制器和EHPS电机，所述电流控制器与EPS助力电机连接，所述EPS助力电机连接至转向机，所述EHPS电机与液压助力泵连接，所述液压助力泵连接至转向机，所述转向机通过横拉杆、万向节连接至车轮。

2.根据权利要求1所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述EPS助力电机连接至减速器，在所述减速器的下方设置有与其相连的转向机。

3.根据权利要求2所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述转角传感器安装在万向节上。

4.根据权利要求1所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述液压助力泵通过比例阀与液压动力缸连接，所述液压动力缸的活塞杆伸出端与转向机相连。

5.根据权利要求4所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述液压助力泵经管路与储油罐连接。

6.根据权利要求1所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述车速传感器安装在驱动桥壳上。

7.根据权利要求2所述一种商用车EPS与EHPS结合的主动转向系统，其特征在于：所述减速器通过转向管柱与方向盘连接。