[发明专利]具有自动补救功能的液压转向助力系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压助力转向系统，尤其涉及一种具有高安全性的新能源客车及大中型新能源商用车的具有自动补救功能的液压转向助力系统及控制方法。

背景技术

随着我国节能减排政策的推进，新能源汽车的数量将会越来越多，特别是由电力驱动的纯电动客车，因其采用电力驱动不使用燃油，能够有效地减少我国对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面，且电动客车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排放污染，是实现交通方面节能减排的最佳产品。

大、中型新能源客车及商用车由于质量较大，为提高操作舒适性在转向系统中，通常采用液压助力转向系统，传统的液压助力油泵是由发动机驱动的，可靠性非常高。而电动客车液压助力转向系统的油泵，由高压动力电池提供电能，通过逆变器转为交流电，驱动电动油泵为方向机提供液压助力。由于实现此助力方式正常工作需要动力电池系统工作正常、逆变器工作正常、电机工作正常、高压供电系统工作正常、低压供电系统工作正常。此助力方式工作中存在环节多、可靠性差的问题，在车辆运行中，其中的任何一个环节出现故障，都会出现转向助力消失车辆转向失控的重大事故。

虽然新能源汽车制造厂在电动转向助力系统中作了大量的优化工作，但电动转向助力系统在车辆运行时突然失效的事故还是不时发生，给车辆安全运行埋下了极大的隐患。虽然目前很多相关企业在电动客车液压助力可靠性、安全性方面做了不少努力，但是新能源客车及大中型商用车液压助力系统可靠性、安全性方面的问题仍然没有能够得到根本解决。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种具有自动补救功能的液压转向助力系统及其控制方法。本发明能够在主助力油泵失效时能迅速启动备用助力油泵系统，使供给转向机的助力油不出现中断，使驾驶员操纵车辆转向的操纵力矩不发生变化，从而保证车辆的行驶安全性。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种具有自动补救功能的液压转向助力系统，包括主助力油泵（3）、备用助力油泵（10）和控制系统，所述控制系统控制所述主助力油泵（3）和备用助力油泵（10）之一工作；所述控制系统包括传感器（7）、控制器（8）和继电器（9）；所述液压转向助力系统还包括换向梭阀（4）、液压助力方向机（5）、电源（1）和逆变器（2）；所述电源（1）与逆变器（2）相连，所述逆变器（2）与主助力油泵（3）相连，所述逆变器（2）还通过传感器（7）、控制器（8）和继电器（9）组成的电路与备用助力油泵（10）相连，所述换向梭阀（4）分别与主助力油泵（3）和备用助力油泵（10）相连，所述换向梭阀（4）与液压助力方向机（5）相连；控制器（8）通过传感器（7）和车速信号确定所述主助力油泵（3）和备用助力油泵（10）之一工作；当需要主助力油泵（3）工作时，电源（1）提供的电能通过逆变器（2）转化为交流电后驱动主助力油泵（3）工作，主助力油泵（3）输出的液压油通过双向单通梭阀（4）输送到液压助力方向机（5）实现液压助力；当需要备用助力油泵（10）工作时，继电器（9）驱动备用助力油泵（10）工作，备用助力油泵（3）输出的液压油通过双向单通梭阀（4）输送到方向机（5）实现液压助力。

本发明在车辆转向系统中加装了一套备用的应急液压系统，当车辆转向机主液压系统出现故障时，应急液压系统能及时、自动投入工作，保证供给方向机的液压油循环不出现中断，从而保证车辆的行驶安全。

在本发明的一种优选实施方式中，主助力油泵（3）、备用助力油泵（10）分别由不同的电源供电的。

在本发明的另一种优选实施方式中，双向单通梭阀由压力控制自动换向。

在本发明的再一种优选实施方式中，传感器（7）为电压传感器、电流传感器、转速传感器、压力传感器之一。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种具有自动补救功能的液压转向助力系统控制方法，包括以下步骤：

S1，汽车高压上电后，传感器（7）检测主油泵供电是否正常，当主油泵供电正常时，执行步骤S2，当主油泵供电不正常时，执行步骤S3；

S2，动力电池组（1）提供的电能通过逆变器（10）转化为交流电后驱动主助力油泵（3）工作，主助力油泵（3）输出的液压油通过双向单通梭阀（4）输送到方向机提供方向机转向时所需的液压助力动力，完成助力任务后的油液再从方向机（5）流到油杯（6）中；

S3，传感器（7）发送供电异常信息给控制器（8），判断车速是否为零，如果车速为零，则维持当前状态，当车速不为零时，执行步骤S4,；