CN212195629U - 一种高低压双回路转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种高低压双回路转向系统，包括速度传感器、整车ECU、高压转向模块、低压应急转向模块和供油回路，速度传感器与整车ECU电连接，整车ECU分别与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵通信连接，高压转向模块包括依次电连接的高压电源和高压电动液压助力转向泵，低压应急转向模块包括依次电连接的24V蓄电池和低压应急转向泵，供油回路包括储油罐、二位三通电磁阀和转向器，二位三通电磁阀分别与储油罐、高压转向油泵和低压转向油泵固定连接，与整车ECU电连接，转向器通过溢流节流阀分别与储油罐、高压转向油泵和低压转向油泵固定连接。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

一种高低压双回路转向系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车转向技术领域，特别是涉及一种高低压双回路转向系统。

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，而目前的新能源汽车几乎都用到了电动液压助力转向系统(简称EHPS),而独立的EHPS都是由整车高压电源供电给对应的转向控制器，由转向控制器驱动EHPS。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，会切断高压电源，则EHPS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，设计一种高低压双回路转向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高低压双回路转向系统在原有结构上增加低压应急转向模块，可以充分避免高压转向模块任何一个零部件出问题则整套转向系统瘫痪的风险，安全可靠。

本实用新型采用如下技术方案：

一种高低压双回路转向系统，包括速度传感器、整车ECU、高压转向模块、低压应急转向模块和供油回路。

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与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵通信连接；高压转向模块包括依次电连接的高压电源和高压电动液压助力转向泵，低压应急转向模块包括依次电连接的24V蓄电池和低压应急转向泵；供油回路包括储油罐、二位三通电磁阀和转向器，储油罐设有第一进油管道和第一出油管道，二位三通电磁阀设有第一进油孔、第一出油孔和第二出油孔，第一出油管道与第三进油孔连通，高压转向油泵设有第二进油管道和第二出油管道，低压转向油泵设有第三进油管道和第三出油管道，第二进油管道与第一出油孔连通，第三进油管道与第二出油孔连通，二位三通电磁阀与整车ECU电连接，转向器设有第四进油管道，第四进油管道分别与第二出油管道、第三出油管道连通，第四进油管道设有溢流节流阀，溢流节流阀与储油罐通过第一进油管道连接。

进一步设置，前述的高压电动液压助力转向泵包括高压控制器、高压电机和高压转向油泵，高压控制器分别与高压电源、高压电机通过导线电连接，高压电机一端设有第一输出轴，第一输出轴和高压转向油泵固定连接。

如此设置，车辆正常行驶时，高压转向模块作为主转向系统，高压电源为运行高压转向模块提供电源，高压控制器控制高压电机的启动与关闭，高压电机通过第一输出轴带动高压转向油泵，从而实现转向动力。

进一步设置，前述的低压应急转向泵包括低压控制器、低压电机和低压转向油泵，低压控制器分别与24V蓄电池、低压电机通过导线电连接，低压电机一端设有第二输出轴，第二输出轴和低压转向油泵固定连接。

如此设置，高压转向模块故障时，低压应急转向模块启动，24V蓄电池为运行低压应急转向模块提供电源，低压控制器控制低压电机的启动与关闭，低压电机通过第二输出轴带动低压转向油泵，从而实现转向动力，确保车辆正常转向。

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，前述的第二进油管道和第三进油管道分别设有第一单向阀和第二单向阀，第二出油管道和第三出油管道分别设有第三单向阀和第四单向阀，第一进油管道设有第五单向阀。

如此设置，第一单向阀和第二单向阀均用于防止油倒流至二位三通电磁阀中；第三单向阀和第四单向阀均用于防止油倒流至高压转向油泵或低压转向油泵中；第五单向阀用于防止油倒流至转向器中。

进一步设置，前述的整车ECU通过CAN总线和I/O总线与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵通信连接，且CAN总线的通信优先级高于I/O总线；

如此设置，整车ECU优先通过CAN总线分别与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵之间进行信息交互，若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与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵无法通讯导致的故障。

进一步设置，前述的高低压双回路转向系统还包括警示装置，警示装置包括时间继电器和蜂鸣器，时间继电器分别与低压控制器、蜂鸣器电连接。

如此设置，整车ECU发送启动指令给低压控制器的同时，还发送蜂鸣指令给低压控制器，低压控制器启动时，启动时间继电器，时间继电器控制蜂鸣器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转向模块失效。

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转向模块失效，已切换为低压模块。

进一步设置，前述的第四进油管道与第二出油管道、第三出油管道的连接处设有三通。

如此设置，连接处设有三通，将第二出油管道和第三出油管道的油一同汇入转向器。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的高低压双回路转向系统，具备以下有益效果：

本实用新型提供的高低压双回路转向系统在原有单回路转向结构上增加低压应急转向模块和部分油路管道，可以充分避免高压转向模块任何一个零部件出问题则整套转向系统瘫痪的风险，且第四进油管道设有溢流节流阀，可控制流至转向器的油液流量，防止车辆转向发飘，更加安全可靠；在高压转向模块失效时，自动切换低压模块应急转向，切换无延时，无需监控，比起单源转向系统更加安全可靠，保障了驾驶的安全性。

附图说明

图1是本实用新型连接结构示意图；

图2是供油回路的连接结构示意图。

附图标号：1、速度传感器，2、整车ECU，3、高压转向模块，301、高压电源，302、高压控制器，303、高压电机，304、高压转向油泵，305、第二进油管道，306、第二出油管道，307、第一单向阀，308、第三单向阀，4、低压应急转向模块，401、24V蓄电池，402、低压控制器，403、低压电机，404、低压转向油泵，405、第三进油管道，406、第三出油管道，407、第二单向阀，408、第四单向阀，51、储油罐，511、第一进油管道，512、第一出油管道，513、第五单向阀，52、二位三通电磁阀，521、第一进油孔，522、第一出油孔，523、第二出油孔，53、转向器，531、第四进油管道，532、三通，533、溢流节流阀，61、时间继电器，62、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和图2所示，其中，图1是本实用新型连接结构示意图，图2是供油回路的连接结构示意图。本实用新型优选一实施例的一种高低压双回路转向系统，包括速度传感器1、整车ECU 2、高压转向模块3、低压应急转向模块4、供油回路和警示装置。

高压转向模块3包括依次电连接的高压电源301和高压电动液压助力转向泵，高压电动液压助力转向泵包括高压控制器302、高压电机303和高压转向油泵304，高压电动液压助力转向泵由高压控制器302、高压电机303和高压转向油泵304集成而成。高压控制器302分别与高压电源301、高压电机303通过导线电连接，车辆正常行驶时，高压转向模块3作为主转向系统，高压电源301为运行高压转向模块3提供电源，高压控制器302控制高压电机303的启动与关闭。高压电机303一端有第一输出轴，第一输出轴和高压转向油泵304螺栓连接，高压电机303通过第一输出轴带动高压转向油泵304，从而实现转向动力。

低压应急转向模块4包括依次电连接的24V蓄电池401和低压应急转向泵，低压应急转向泵包括低压控制器402、低压电机403和低压转向油泵404，低压应急转向泵由低压控制器402、低压电机403和低压转向油泵404集成而成。低压控制器402分别与24V蓄电池401、低压电机403通过导线电连接，高压转向模块3故障时，低压应急转向模块4启动，24V蓄电池401为运行低压应急转向模块4提供电源，低压控制器402控制低压电机403的启动与关闭，确保车辆正常转向。低压电机403一端有第二输出轴，第二输出轴和低压转向油泵404螺栓连接，低压电机403通过第二输出轴带动低压转向油泵404，从而实现转向动力。

速度传感器1安装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1的输出端有第一IO口，整车ECU2的输入端有第二IO口，速度传感器1与整车ECU 2通过第一IO口和第二IO口连接，则速度传感器1将车速电信号发送给整车ECU 2，整车ECU 2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302和低压控制器402均通过CAN总线与整车ECU 2通信连接，且CAN总线的通信优先级高于I/O总线，则整车ECU 2优先通过CAN总线分别与高压控制器302、低压控制器402之间进行信息交互，整车ECU 2接收高压控制器302或低压控制器402反馈的信号，并根据高压控制器302或低压控制器402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302或低压控制器402的启动与关闭，高压控制器302和低压控制器402执行整车ECU 2的启停指令，将运行状态反馈给整车ECU 2,若高压控制器302或低压控制器402与整车ECU 2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 2与高压控制器302或低压控制器402无法通讯导致的故障。

供油回路包括储油罐51、二位三通电磁阀52和转向器53。储油罐51有第一进油管道511和第一出油管道512，二位三通电磁阀52开有第一进油孔521、第一出油孔522和第二出油孔523，第一出油管道512与第三进油孔连通，高压转向油泵304有第二进油管道305和第二出油管道306，低压转向油泵404有第三进油管道405和第三出油管道406，第二进油管道305与第一出油孔522连通，第三进油管道405与第二出油孔523连通。二位三通电磁阀52与整车ECU 2通过导线电连接，二位三通电磁阀52内部有主阀，整车ECU 2控制主阀向左或向右偏，从而控制储油罐51中的油液流入高压转向油泵304或低压转向油泵404。第二进油管道305和第三进油管道405分别安有第一单向阀307和第二单向阀407，第一单向阀307和第二单向阀407均用于防止油液倒流至二位三通电磁阀52中。转向器53有第四进油管道531，第四进油管道531分别与第二出油管道306、第三出油管道406连通，连接处装有三通532，将第二出油管道306和第三出油管道406的油液一同汇入转向器53。且第二出油管道306和第三出油管道406分别安有第三单向阀308和第四单向阀408，用于防止油液倒流至高压转向油泵304或低压转向油泵404中。第四进油管道531装有溢流节流阀533，溢流节流阀533开有溢流口，溢流口与储油罐51通过第一进油管道511连接，则溢流节流阀533用于控制流至转向器53的油液流量，若油液流量大于设定值，多余的流量通过第一进油管道511流入储油罐51，防止车辆高速行驶时，油液流量过大导致车辆转向发飘的情况，并形成油循环。第一进油管道511安有第五单向阀513，用于防止油液倒流至溢流节流阀533中。

警示装置包括时间继电器61和蜂鸣器62，时间继电器61分别与低压控制器402、蜂鸣器62电连接，整车ECU 2发送启动指令给低压控制器402的同时，还发送蜂鸣指令给低压控制器402，低压控制器402启动时，启动时间继电器61，时间继电器61控制蜂鸣器62启动一段设定时间后关闭，蜂鸣器62启动发出蜂鸣声，从而提醒驾驶员车辆高压转向模块3失效，已切换为低压模块。蜂鸣器62内部装有警示灯，蜂鸣器62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转向模块3失效，已切换为低压模块。

本实用新型使用时，若车辆正常行驶，则由高压电源301供电，整车ECU 2启动高压控制器302，并控制二位三通电磁阀52连通第一出油管道512和第二进油管道305，高压控制器302启动高压电机303，高压电机303通过第一输出轴带动高压转向油泵304提供车辆转向助力，此时，油液依次从储油罐51流经高压转向油泵304、溢流节流阀533，最后分别流入转向器53和储油罐51，如此反复；当高压转向模块3反馈关管状态且速度传感器1发送的车速大于5km/h的信号给整车ECU 2时，整车ECU 2判断高压转向模块3故障失效，关闭高压控制器302，并连通24V蓄电池401，启动低压控制器402，低压控制器402接收到命令后启动，同时整车ECU 2控制二位三通电磁阀52连通第一出油管道512和第三进油管道405，低压控制器402启动低压电机403，低压电机403通过第二输出轴带动低压转向油泵404提供车辆转向助力，此时，油液依次从储油罐51流经低压转向油泵404、溢流节流阀533，最后分别流入转向器53和储油罐51，如此反复。本实用新型提供的高低压双回路转向系统在原有单回路转向结构上增加低压应急转向模块4和部分油路管道，可以充分避免高压转向模块3任何一个零部件出问题则整套转向系统瘫痪的风险，安全可靠，且在高压转向模块3失效时，直接切换低压模块应急转向，切换无延时，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 (9)

1.一种高低压双回路转向系统，其特征在于，包括速度传感器、整车ECU、高压转向模块、低压应急转向模块和供油回路，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与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵通信连接；高压转向模块包括依次电连接的高压电源和高压电动液压助力转向泵，低压应急转向模块包括依次电连接的24V蓄电池和低压应急转向泵；供油回路包括储油罐、二位三通电磁阀和转向器，储油罐设有第一进油管道和第一出油管道，二位三通电磁阀设有第一进油孔、第一出油孔和第二出油孔，第一出油管道与第三进油孔连通，高压转向油泵设有第二进油管道和第二出油管道，低压转向油泵设有第三进油管道和第三出油管道，第二进油管道与第一出油孔连通，第三进油管道与第二出油孔连通，二位三通电磁阀与整车ECU电连接，转向器设有第四进油管道，第四进油管道分别与第二出油管道、第三出油管道连通，第四进油管道设有溢流节流阀，溢流节流阀与储油罐通过第一进油管道连接。

2.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述高压电动液压助力转向泵包括高压控制器、高压电机和高压转向油泵，高压控制器分别与高压电源、高压电机通过导线电连接，高压电机一端设有第一输出轴，第一输出轴和高压转向油泵固定连接。

3.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述低压应急转向泵包括低压控制器、低压电机和低压转向油泵，低压控制器分别与24V蓄电池、低压电机通过导线电连接，低压电机一端设有第二输出轴，第二输出轴和低压转向油泵固定连接。

4.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，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。

5.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述第二进油管道和第三进油管道分别设有第一单向阀和第二单向阀，第二出油管道和第三出油管道分别设有第三单向阀和第四单向阀，第一进油管道设有第五单向阀。

6.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述整车ECU通过CAN总线和I/O总线与高压电动液压助力转向泵、低压应急转向泵通信连接，且CAN总线的通信优先级高于I/O总线。

7.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述高低压双回路转向系统还包括警示装置，警示装置包括时间继电器和蜂鸣器，时间继电器分别与低压控制器、蜂鸣器电连接。

8.根据权利要求7所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述蜂鸣器内部设有警示灯。

9.根据权利要求1所述高低压双回路转向系统，其特征在于，所述第四进油管道与第二出油管道、第三出油管道的连接处设有三通。

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