CN211731541U - 一种双源电动液压助力转向泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种双源电动液压助力转向泵系统，包括双源电动液压助力转向泵、高压控制器、24V低压控制器、高压电池包、24V蓄电池、CAN通讯模块和警示装置，双源电动液压助力转向泵包括双绕组电机和转向油泵，双绕组电机包括高压电机绕组与低压电机绕组，双绕组电机一端与转向油泵固定连接，另一端分别与高压控制器、24V低压控制器电连接，高压控制器与高压电池包电连接，24V低压控制器与24V蓄电池电连接，CAN通讯模块包括速度传感器、整车ECU、高压控制器、24V低压控制器和CAN总线，速度传感器与整车ECU电连接，整车ECU通过CAN总线和I/O总线与高压控制器、24V低压控制器通信。本实用新型采用高低压双绕组，可无延时自动切换高低压回路，保障驾驶安全。

Description

一种双源电动液压助力转向泵系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车转向技术领域，特别是涉及一种双源电动液压助力转向泵系统。

背景技术

随着新能源汽车不断的发展与改进，新能源电动汽车已经逐步替代了传统汽车成为城市交通的主流代步工具，转向助力系统为汽车系统中不可缺少的一部分，然而目前的新能源汽车转向系统不能采取传统的由发动机驱动的纯液压助力转向系统(HPS)，而需采取转向泵电机驱动的电动液压转向系统(EHPS)或纯电动转向系统(EPS)。而现有转向控制器工作电压一般都为额定600V系统，当新能源汽车转向高压回路出现异常情况且车速大于5km/h时，会切断高压，则转向系统就会失效，此时车辆若在行驶状况下，就会存在安全风险，后果将不堪设想。因此，设计一种双源电动液压助力转向泵系统解决上述问题是现有技术中有待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种双源电动液压助力转向泵系统采用高低压双绕组，在高压回路故障时，自动切换低压回路，切换无延时，安全可靠，保障了驾驶安全。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双源电动液压助力转向泵系统，包括双源电动液压助力转向泵、高压控制器、24V低压控制器、高压电池包、24V蓄电池、CAN通讯模块和警示装置。

双源电动液压助力转向泵包括双绕组电机和转向油泵，双绕组电机包括高压电机绕组与低压电机绕组，双绕组电机一端与转向油泵固定连接，双绕组电机另一端分别与高压控制器、24V低压控制器电连接，高压控制器与高压电池包电连接，24V低压控制器与24V蓄电池电连接，CAN通讯模块包括速度传感器、整车ECU、高压控制器、24V低压控制器和CAN总线，速度传感器设置在汽车变速器输出轴上，速度传感器与整车ECU电连接，整车ECU通过CAN总线或I/O总线与高压控制器、24V低压控制器通信连接，且CAN总线的连接优先级高于I/O总线，警示装置包括时间继电器和蜂鸣器，时间继电器分别与24V低压控制器、蜂鸣器电连接。

进一步设置，前述的双绕组电机一端设有输出轴，高压电机绕组与低压电机绕组通过同一输出轴与转向油泵固定连接。

如此设置，双绕组电机通过带动转向油泵，从而实现转向动力。

进一步设置，前述的双绕组电机远离转向油泵的一端设有接插件和接地线，接插件包括高压接插件和低压接插件，高压电机绕组通过高压接插件与高压控制器电连接，低压电机绕组通过低压接插件与24V低压控制器电连接。

如此设置，则高压控制器控制高压电机绕组的启动与关闭，24V低压控制器控制低压电机绕组的启动与关闭。

进一步设置，前述的转向油泵设有进油孔和出油孔，进油孔和出油孔分别与进油管道、出油管道连接。

如此设置，高压电机绕组与低压电机绕组共用一个转向油泵，因此高压电机绕组与低压电机绕组共用进油管道和出油管道，则与单源电动液压助力转向泵相比，安装结构一致，可直接替换转向泵，即可投入使用。

进一步设置，前述的速度传感器的输出端设有第一IO口，整车ECU的输入端设有第二IO口，第一IO口和第二IO口连接。

如此设置，速度传感器与整车ECU通过第一IO口和第二IO口连接，则速度传感器将车速信号转换为车速电信号发送给整车ECU，整车ECU接收车速电信号并判断车速信号是否大于5km/h，由此发出相应指令。

进一步设置，前述的整车ECU、高压控制器和24V低压控制器处于同一CAN通讯网络，高压控制器和24V低压控制器启动互锁。

如此设置，则可避免高压控制器和24V低压控制器同时启动，造成车辆故障。

进一步设置，前述的双源电动液压助力转向泵底部设有绝缘减震垫。

如此设置，绝缘减震垫可用于减轻双源电动液压助力转向泵运行时的震动，提高双源电动液压助力转向泵的使用寿命。

进一步设置，前述的蜂鸣器内部设有警示灯。

如此设置，蜂鸣器启动，发出蜂鸣声的同时，警示灯发亮，通过声音和亮灯双重提醒驾驶员车辆高压模块失效，已切换为低压模块。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的新型双源电动液压助力转向泵系统，具备以下有益效果：

本实用新型提供的新型双源电动液压助力转向泵系统采用双绕组电机，在高压模块失效时，自动切换低压模块应急转向，切换无延时，无需监控，降低了一个部件失效则整套转向系统瘫痪的风险，比起单源转向系统更加安全可靠，保障了驾驶的安全性；采用警示装置提醒驾驶员车辆高压模块失效，已切换为低压模块；与单源转向系统的结构基本一致，只需更改转向泵，另外安装一个24V低压控制器即可，其他结构无须更改，简单便捷。

附图说明

图1是本实用新型连接结构示意图；

图2是双源电动液压助力转向泵的结构示意图；

图3是双源电动液压助力转向泵的右视图。

附图标号：1、双源电动液压助力转向泵，11、双绕组电机，111、高压电机绕组，112、低压电机绕组，113、高压接插件，114、低压接插件，115、接地线，12、转向油泵，121、进油孔，122、出油孔，13、绝缘减震垫，2、高压控制器，3、24V低压控制器，4、高压电池包，5、24V蓄电池，6、CAN通讯模块，61、速度传感器，62、整车ECU，7、高压模块，8、低压模块，9、时间继电器，10、蜂鸣器。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参阅图1、图2和图3所示，其中，图1是本实用新型连接结构示意图，图2是双源电动液压助力转向泵的结构示意图，图3是双源电动液压助力转向泵的右视图。本实用新型优选一实施例的一种双源电动液压助力转向泵系统，包括双源电动液压助力转向泵1、高压控制器2、24V低压控制器3、高压电池包4、24V蓄电池5、CAN通讯模块6和警示装置。

双源电动液压助力转向泵1包括双绕组电机11和转向油泵12。双源电动液压助力转向泵1底部螺栓固定有绝缘减震垫13，以便减轻双源电动液压助力转向泵1运行时的震动，提高双源电动液压助力转向泵1的使用寿命。

双绕组电机11包括高压电机绕组111与低压电机绕组112，双绕组电机11由高压电机绕组111与低压电机绕组112集成而成。双绕组电机11一端有输出轴，高压电机绕组111与低压电机绕组112通过同一输出轴与转向油泵12固定连接，双绕组电机11通过带动转向油泵12，从而实现转向动力。双绕组电机11另一端有接插件和接地线115，接插件包括高压接插件113和低压接插件114，高压电机绕组111通过高压接插件113与高压控制器2电连接，低压电机绕组112通过低压接插件114与24V低压控制器3电连接，则高压控制器2控制高压电机绕组111的启动与关闭，24V低压控制器3控制低压电机绕组112的启动与关闭。双源电动液压助力转向泵1正常启动时，高压电机绕组111与低压电机绕组112同时工作，由于输出轴是共用的，双绕组电机11在高压电机绕组111运行的同时，低压电机绕组112保持0扭矩输出，当高压电机绕组111出现故障时，低压电机绕组112直接运行，无转速差波动，切换也不存在延时问题。高压电机绕组111为主绕组，车辆正常行驶时高压电机绕组111驱动转向泵提供转向助力，无论高压电机绕组111工作还是低压电机绕组112工作都将驱动转向油泵12提供转向助力。

转向油泵12开有进油孔121和出油孔122，进油孔121和出油孔122分别与进油管道、出油管道连接，由于高压电机绕组111与低压电机绕组112共用一个转向油泵12，因此高压电机绕组111与低压电机绕组112共用进油管道和出油管道，则与单源电动液压助力转向泵相比，安装结构一致，可直接替换转向泵，即可投入使用。

高压控制器2与高压电池包4通过导线电连接，则高压电池包4、高压控制器2与双源电动液压助力转向泵1组成高压模块7，车辆正常行驶时，高压电池包4为运行高压模块7提供电源；24V低压控制器3与24V蓄电池5通过导线电连接，则24V蓄电池5、24V低压控制器3与双源电动液压助力转向泵1组成低压模块8，高压电机绕组111回路故障时，低压模块8启动，24V蓄电池5为运行低压模块8提供电源，确保车辆正常转向。

CAN通讯模块6包括速度传感器61、整车ECU 62和CAN总线。速度传感器61设置在汽车变速器输出轴上，用于检测车辆本身的行驶速度，并将车速信号转换为车速电信号。速度传感器61的输出端设有第一IO口，整车ECU 62的输入端设有第二IO口，速度传感器61与整车ECU 62通过第一IO口和第二IO口连接，则速度传感器61将车速电信号发送给整车ECU62，整车ECU 62接收车速电信号并判断车速信号是否大于5km/h，由此发出相应指令。高压控制器2和24V低压控制器3均通过CAN总线与整车ECU 62通信连接，则整车ECU 62与高压控制器2或24V低压控制器3之间进行信息交互，整车ECU 62接收高压控制器2或24V低压控制器3反馈的信号，并根据高压控制器2或24V低压控制器3反馈的信号和车速电信号通过CAN通讯发出启停指令，从而控制高压控制器2或24V低压控制器3的启动与关闭，高压控制器2和24V低压控制器3执行整车ECU 62的启停指令，将运行状态反馈给整车ECU 62。整车ECU62、高压控制器2和24V低压控制器3处于同一CAN通讯网络，高压控制器2和24V低压控制器3启动互锁，则可避免高压控制器2和24V低压控制器3同时启动，造成车辆故障。车辆正常行驶时，整车ECU 62控制高压控制器2的启动与关闭，当高压模块7出现故障时，自动反馈关管状态给整车ECU 62，整车ECU 62根据关管状态以及车速大于5km/h的信号给24V低压控制器3发送启动命令，24V低压控制器3接收命令后启动，若高压模块7正常，则24V低压控制器3会启动失败，整车ECU 62接收不到24V低压控制器3的反馈状态，会再次启动24V低压控制器3，如此反复启动三次后，若24V低压控制器3依旧启动失败，则不再启动。整车ECU 62还通过I/O总线分别与高压控制器2、24V低压控制器3连接，且CAN总线的通信优先级高于I/O总线，则整车ECU 62优先通过CAN总线分别与高压控制器2、24V低压控制器3通信连接，若高压控制器2或24V低压控制器3与整车ECU 62之间的CAN通讯中断，则自动切换I/O总线进行通讯，以避免CAN总线掉线后整车ECU 62与高压控制器2或24V低压控制器3无法通讯导致的故障。当整车ECU 62与高压控制器2之间的CAN通讯报文丢失时，自动切换I/O总线进行通讯，切换后若整车ECU 62还是接收不到高压控制器2的反馈状态，则整车ECU 62根据车速大于5km/h的信号给24V低压控制器3发送启动命令，同样若高压模块7正常，则24V低压控制器3会在启动三次后依旧启动失败，不再启动；若24V低压控制器3启动成功，则低压模块8承担应急转向作用。

警示装置包括时间继电器9和蜂鸣器10，时间继电器9分别与24V低压控制器3、蜂鸣器10电连接，整车ECU 62发送启动指令给24V低压控制器3的同时，还发送蜂鸣指令给24V低压控制器3，24V低压控制器3启动时，启动时间继电器9，时间继电器9控制蜂鸣器10启动一段设定时间后关闭，蜂鸣器启动发出蜂鸣声，从而提醒驾驶员车辆高压模块7失效，已切换为低压模块8。蜂鸣器10内部装有警示灯，蜂鸣器10启动，发出蜂鸣声的同时，警示灯发亮，通过声音和亮灯双重提醒驾驶员车辆高压模块7失效，已切换为低压模块8。

本实用新型使用时，若车辆正常行驶，则由高压电池包4供电，整车ECU 62启动高压控制器2，高压控制器2启动高压电机绕组111，高压电机绕组111运行通过输出轴带动转向油泵12提供车辆转向助力；若高压模块7故障失效，则由24V蓄电池5供电，整车ECU 62根据高压模块7反馈的关管状态以及速度传感器61发送的车速大于5km/h的信号给24V低压控制器3发送启动命令，24V低压控制器3接收命令后启动，24V低压控制器3启动低压电机绕组112，低压电机绕组112运行通过输出轴带动转向油泵12提供车辆转向助力；若整车ECU 62与高压控制器2之间的CAN通讯报文丢失时，整车ECU 62自动切换I/O总线进行通讯，切换后整车ECU 62还是接收不到高压控制器2的反馈状态时，根据速度传感器61发送的车速大于5km/h的信号给24V低压控制器3发送启动命令，从而启动低压模块8提供车辆转向助力。本实用新型提供的双源电动液压助力转向泵1系统在原有车辆上使用时，只需更改转向泵，另外安装一个24V低压控制器3即可，其他结构无须更改，简单便捷，且比起单源转向系统更加安全可靠，在高压模块7失效时，直接切换低压模块8应急转向，切换无延时，降低了一个部件失效则整套转向系统瘫痪的风险，保障了驾驶的安全性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，包括双源电动液压助力转向泵、高压控制器、24V低压控制器、高压电池包、24V蓄电池、CAN通讯模块和警示装置，双源电动液压助力转向泵包括双绕组电机和转向油泵，双绕组电机包括高压电机绕组与低压电机绕组，双绕组电机一端与转向油泵固定连接，双绕组电机另一端分别与高压控制器、24V低压控制器电连接，高压控制器与高压电池包电连接，24V低压控制器与24V蓄电池电连接，CAN通讯模块包括速度传感器、整车ECU和CAN总线，速度传感器设置在汽车变速器输出轴上，速度传感器与整车ECU电连接，整车ECU通过CAN总线和I/O总线与高压控制器、24V低压控制器通信连接，且CAN总线的通信优先级高于I/O总线，警示装置包括时间继电器和蜂鸣器，时间继电器分别与24V低压控制器、蜂鸣器电连接。

2.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述双绕组电机一端设有输出轴，高压电机绕组与低压电机绕组通过同一输出轴与转向油泵固定连接。

3.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述双绕组电机远离转向油泵的一端设有接插件和接地线，接插件包括高压接插件和低压接插件，高压电机绕组通过高压接插件与高压控制器电连接，低压电机绕组通过低压接插件与24V低压控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述转向油泵设有进油孔和出油孔，进油孔和出油孔分别与进油管道、出油管道连接。

5.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述速度传感器的输出端设有第一IO口，整车ECU的输入端设有第二IO口，第一IO口和第二IO口连接。

6.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述整车ECU、高压控制器和24V低压控制器处于同一CAN通讯网络，高压控制器和24V低压控制器启动互锁。

7.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述双源电动液压助力转向泵底部设有绝缘减震垫。

8.根据权利要求1所述的双源电动液压助力转向泵系统，其特征在于，所述蜂鸣器内部设有警示灯。

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