CN106882262A - 双电源电动液压助力转向***及其控制方法 - Google Patents

双电源电动液压助力转向***及其控制方法 Download PDF

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李岷舣
张德星
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Abstract

本发明公开了一种双电源电动液压助力转向***及其控制方法，利用驱动车辆的高压电源和车载低压电源同时给双绕组转向电机供电，在其中一套电源或线路故障时另一套电源能够及时响应，提高转向***的可靠性，而且采用无转向需求时转向电机低转速，有转向需求时迅速提高转速提供转向助力，有效节省能源。

Description

双电源电动液压助力转向***及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动车电动液压助力转向***及其控制方法，具体涉及电动车双电源电动液压助力转向***及其控制方法。
背景技术
随着新能源汽车的发展，应用于新能源汽车的电动液压助力转向***得到了快速发展，电动液压助力转向***大多为电机驱动转向油泵转动产生流量，继而提高汽车转向***所需转向助力。
然而现有的电动液压助力转向***一般是给定一个额度转速持续提高转向助力，节能效果不明显，而且由于电动液压助力转向***需要电源提供转向电机能量供其运转，当电源电量不足或者电路出现故障时，转向***失去助力会造成严重的安全事故，可靠小较低。
发明内容
出于解决上述问题，本发明提出一种双电源电动液压助力转向***及其控制方法，利用驱动车辆的高压电源和车载低压电源同时给双绕组转向电机供电，在其中一套电源或线路故障时另一套电源能够及时响应，提高转向***的可靠性，而且采用无转向需求时转向电机低转速，有转向需求时迅速提高转速提供转向助力，有效节省能源。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
双电源电动液压助力转向***，包括高压电源、低压电源、转向电机，所述转向电机为双绕组电机，其两套绕组分别与所述高压电源、低压电源连接。
所述***还包括转向电机控制器，与所述转向电机连接，用于控制所述转向电机的运转，所述高压电源、低压电源连接所述转向电机控制器。
所述***还包括高压转向电机控制器、低压转向电机控制器，所述高压转向电机控制器连接所述高压电源与所述转向电机的一套绕组，所述低压转向电机控制器连接所述低压电源与所述转向电机的另一套绕组。
采用双电源电动液压助力转向***的双电源电动液压助力转向控制方法，实时监控转向油泵油压，当无转向需求时，控制转向电机运转，维持所述转向油泵油压值为P1；当有转向需求时，控制转向电机快速响应，迅速提升所述转向油泵油压值到P2，其中，P2>P1。
所述高压电源与所述低压电源同时给所述转向电机供电。
当所述低压电源电量不足时，所述高压电源通过所述转向电机一套绕组向所述转向油泵提供动力，通过另一套绕组发电给所述低压电源充电。
当所述高压电源电量不足时，所述低压电源通过所述转向电机一套绕组向所述转向油泵提供动力，通过另一套绕组发电给所述高压电源充电。
相比现有的电动液压助力转向***及控制方法，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
1、使用本发明电动液压助力转向***及控制方法，使用双电源驱动转向电机，提高了转向***的可靠性；
2、使用本发明电动液压助力转向***及控制方法，利用双绕组转向电机，实现双电源的电气隔离，消除双电源之间的相互干扰；
3、使用本发明电动液压助力转向***及控制方法，双电源同时供电，在其中一套电源故障时，另一套电源相应更迅速，保证转向助力不中断或短时间助力不够；
4、使用本发明电动液压助力转向***及控制方法，高压电源与低压电源之间可以通过双绕组转向电机相互充电，实现DC-DC功能。
附图说明
图1为本发明双电源电动液压助力转向***第一实施例结构示意图；
图2为本发明双电源电动液压助力转向***第二实施例结构示意图；
图3为本发明双电源电动液压助力转向***控制方法流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
如图1所示为本发明双电源电动液压助力转向***第一实施例结构示意图，所述双电源电动液压助力转向***包括高压电源、低压电源、转向电机控制器、转向电机、液压泵、转向机、油箱，所述转向电机控制器与所述高压电源、低压电源连接，所述转向电机与所述转向电机控制器连接，所述液压泵与所述转向电机连接，所述转向机、油箱与所述液压泵连接，所述油箱与所述转向机连接。
所述高压电源可以为车载驱动电源，如动力电池或超级电容等驱动电源，所述低压电源可以为车载24V电瓶等电源，所述转向电机为双绕组电机，所述双绕组电机两套绕组分别通过所述转向电机控制器与所述高压电源、低压电源连接。
所述高压电源、低压电源提供所述转向电机运行能源，所述转向电机控制器控制所述转向电机是否运行以及运行方式，所述转向电机提供所述液压泵所需压力，所述油箱由于储存所述液压泵所需液压油以及回收液压油，所述转向机与司机手中的方向盘连接，用于提供转向助力。
如图2所示为本发明双电源电动液压助力转向***第二实施例结构示意图，所述双电源电动液压助力转向***包括高压电源、低压电源、高压转向电机控制器、低压转向电机控制器、转向电机、液压泵、转向机、油箱，所述高压转向电机控制器与所述高压电源连接，所述低压转向电机控制器与所述低压电源连接，所述转向电机与所述高压转向电机控制器、低压转向电机控制器连接，所述液压泵与所述转向电机连接，所述转向机、油箱与所述液压泵连接，所述油箱与所述转向机连接。
如图3所示为本发明双电源电动液压助力转向***控制方法流程图，基于上述两种双电源电动液压助力转向***的结构实施例，本发明给出一种高效节能的控制方法，具体步骤如下：
车辆启动时即开始，检测是否有手刹信号，若有手刹信号(即手刹未松开)，则停止启动***，不提供转向助力；若无手刹信号(即手刹松开)，则是否有检测故障信号，若是，则启动正常一路电源及与其连接的一套绕组工作，提供转向***所需转向助力，并向驾驶员发出警示信号，告知故障电源以备检修(如果出现两路电源均故障，则不启动转向***，并向驾驶员发出警示信号)，若否，则启动两路电源同时驱动所述转向电机运转；然后检测是否有转向信号，若无转向信号，则所述转向电机控制器控制所述转向电机运转以维持所述液压泵的压力值为预设值P1，并实时检测手刹信号，若有转向信号，则所述转向电机控制器控制所述转向电机运转以维持所述液压泵的压力值为预设值P2，并实时检测故障信号，其中P2>P1。
所述转向电机在无转向需求时维持较低转速运转(对应所述液压泵压力值P1)，在有转向需求时快速响应提升转速至对应的液压泵压力值为P2，由于无转向需求时转向电机的转速较低，而且通常无转向需求的时间占整个车辆运行周期的比例较大，因而低速运转的转向电机有利于节省能源，而对于转向电机由液压泵压力值P1对应的转速提升高液压泵压力值P2对应的转速迅速，完全满足转向需求。
本发明转向***选用双绕组转向电机，所述转向电机由所述高压电源、低压电源同时驱动，当其中一路电源出现故障时，由于另一路一直处于运行中，因而可以迅速响应并提供转向所需动力，避免了转向助力的中断，也保证了驾驶的安全可靠性。
使用本发明的转向***，当第一次启动车辆时，由于车载的高压电源多是没有储存电量的或是储存电量偏少，而对于异步发电机来说，高压电源没有电量即不能产生励磁，也就不能发电，此时可以利用所述转向电机的双绕组结构，由低压电源带动所述转向电机给所述高压电源充电，以满足其使用；当高压电源电量不足时，可以由低压电源通过双绕组转向电机给高压电源充电，当低压电源电量不足时，也可以由高压电源通过双绕组转向电机给高压电源充电，在该使用过程中，所述转向电机实际实现了DC-DC功能，高压与低压之间的能量转换。
对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明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，而非对本发明的限定。

Claims (7)

1.双电源电动液压助力转向***，包括高压电源、低压电源、转向电机，其特征在于，所述转向电机为双绕组电机，其两套绕组分别与所述高压电源、低压电源连接。
2.根据权利要求1所述的双电源电动液压助力转向***，其特征在于，所述***还包括转向电机控制器，与所述转向电机连接，用于控制所述转向电机的运转，所述高压电源、低压电源连接所述转向电机控制器。
3.根据权利要求1所述的双电源电动液压助力转向***，其特征在于，所述***还包括高压转向电机控制器、低压转向电机控制器，所述高压转向电机控制器连接所述高压电源与所述转向电机的一套绕组，所述低压转向电机控制器连接所述低压电源与所述转向电机的另一套绕组。
4.采用权利要求1所述的双电源电动液压助力转向***的双电源电动液压助力转向控制方法，其特征在于，实时监控转向油泵油压，当无转向需求时，控制转向电机运转，维持所述转向油泵油压值为P1；当有转向需求时，控制转向电机快速响应，迅速提升所述转向油泵油压值到P2，其中，P2>P1。
5.根据权利要求4所述的双电源电动液压助力转向控制方法，其特征在于，所述高压电源与所述低压电源同时给所述转向电机供电。
6.根据权利要求5所述的双电源电动液压助力转向控制方法，其特征在于，当所述低压电源电量不足时，所述高压电源通过所述转向电机一套绕组向所述转向油泵提供动力，通过另一套绕组发电给所述低压电源充电。
7.根据权利要求5所述的双电源电动液压助力转向控制方法，其特征在于，当所述高压电源电量不足时，所述低压电源通过所述转向电机一套绕组向所述转向油泵提供动力，通过另一套绕组发电给所述高压电源充电。
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