助力转向系统及车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及一种助力转向系统及车辆，属于新能源汽车转向技术领域。


背景技术：

[0002]
现代传统燃料(汽油、柴油、cng、lng)汽车的转向系统包括以下几种：机械式转向系统ms、液压助力时转向系统hps、电动液压助力转向系统ehps、电动助力转向系统eps。为实现低速轻便、高速不“发飘”(即转向力过轻、路感不强)的操纵稳定性提升，同时还考虑节能的情况，电动液压助力转向系统ehps和电动助力转向系统eps得到了广泛应用。
[0003]
ehps的转向助力由转向电机驱动转向油泵提供，转向电机及驱动转向电机的控制器(以下简称控制器)的控制电路均采用蓄电池的a级电压电源(如12vdc或24vdc)；eps的转向助力由转向电机直接提供，转向电机及控制器的控制电路也均采用蓄电池的a级电压电源。控制电路如图1所示，采用a级电压电源，单线制(负极搭铁同电位)。
[0004]
随着技术的发展，新能源车逐步占领市场，新能源汽车分为混合动力(插电或非插电式)、纯电动(包含燃料电池)两大类，混合动力新能源汽车的发动机应用怠速停机功能，而纯电动新能源汽车取消发动机，当然，新能源车考虑转向助力大小需求及节能，转向系统采用ehps或eps。在上述控制电路的基础上，由于新能源车中包含有动力电池，为了保证转向电机和控制器的可靠供电，一般都采用双电源供电，例如授权公告号为cn 205186269 u的中国实用新型专利文件，该专利文件公开了一种车用双源低压电动助力转向系统，先通过高压储能单元和dc/dc转换器向转向电机和控制器提供a级电压电源，高压储能单元失效时，切换为低压蓄电池驱动，提高了转向系统的可靠性，然而在蓄电池出现短路或者欠电压故障的情况下，故障的蓄电池还连接在转向电机及控制器的供电线路中，造成安全隐患，使得行车的安全性降低。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种助力转向系统，用以解决系统安全性低的问题；同时还提供一种车辆，用以解决现有车辆的助力转向系统安全性低的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提出一种助力转向系统，包括转向电机及控制器、蓄电池、动力电池、dc/dc电路和低压供电线路，所述蓄电池连接在所述低压供电线路的上游，所述转向电机及控制器并联在所述低压供电线路上，所述动力电池连接dc/dc电路的高压侧，所述dc/dc电路的低压侧并联在所述低压供电线路上，dc/dc电路的低压侧并联点上游的低压供电线路上串联设有一个用于检测蓄电池短路或者欠电压的欠电压继电器，该欠电压继电器的控制线圈直接并联所述蓄电池。
[0007]
有益效果是：该系统在dc/dc电路低压侧并联点上游的低压供电线路上串联有欠电压继电器，当蓄电池短路或者欠电压时，欠电压继电器的控制线圈失电，使得欠电压继电器的触点断开，将蓄电池与dc/dc电路断开，避免dc/dc的输出电压被拉低，使得转向电机和控制器由动力电池和dc/dc电路提供a级电压电源，维持转向助力状态，提高行车安全。
[0008]
进一步的，为了安全控制低压供电线路的供电，该系统还包括acc开关继电器，所述acc开关继电器串联设于所述欠电压继电器上游的低压供电线路中，所述acc开关继电器的控制线圈并联在acc开关继电器上游的低压供电线路上。
[0009]
进一步的，为了安全控制转向电机和控制器的工作状态，该系统还包括on开关继电器，所述on开关继电器串联设于所述dc/dc电路的低压侧并联点下游的低压供电线路中，所述on开关继电器的控制线圈并联在on开关继电器上游的低压供电线路上。
[0010]
进一步的，为了防止回流损坏dc/dc电路，dc/dc电路的低压侧与低压供电线路之间设有防反二极管。
[0011]
另外，本发明还提出一种车辆，包括助力转向系统，助力转向系统包括转向电机及控制器、蓄电池、动力电池、dc/dc电路和低压供电线路，所述蓄电池连接在所述低压供电线路的上游，所述转向电机及控制器并联在所述低压供电线路上，所述动力电池连接dc/dc电路的高压侧，所述dc/dc电路的低压侧并联在所述低压供电线路上，dc/dc电路的低压侧并联点上游的低压供电线路上串联设有一个用于检测蓄电池短路或者欠电压的欠电压继电器，该欠电压继电器的控制线圈直接并联所述蓄电池。
[0012]
有益效果是：该车辆中的助力转向系统在dc/dc电路低压侧并联点上游的低压供电线路上串联有欠电压继电器，当蓄电池短路或者欠电压时，欠电压继电器的控制线圈失电，使得欠电压继电器的触点断开，将蓄电池与dc/dc电路断开，避免dc/dc的输出电压被拉低，使得转向电机和控制器由动力电池和dc/dc电路提供a级电压电源，维持转向助力状态，提高行车安全。
[0013]
进一步的，为了安全控制低压供电线路的供电，该系统还包括acc开关继电器，所述acc开关继电器串联设于所述欠电压继电器上游的低压供电线路中，所述acc开关继电器的控制线圈并联在acc开关继电器上游的低压供电线路上。
[0014]
进一步的，为了安全控制转向电机和控制器的工作状态，该系统还包括on开关继电器，所述on开关继电器串联设于所述dc/dc电路的低压侧并联点下游的低压供电线路中，所述on开关继电器的控制线圈并联在on开关继电器上游的低压供电线路上。
[0015]
进一步的，为了防止回流损坏dc/dc电路，dc/dc电路的低压侧与低压供电线路之间设有防反二极管。
附图说明
[0016]
图1为现有技术中传统燃料汽车的转向电机和控制器的控制电路图；
[0017]
图2为本发明新能源车辆中转向电机和控制器的控制电路图。
具体实施方式
[0018]
车辆实施例：
[0019]
本实施例提出的车辆，包括如图2所示的助力转向系统，该系统包括转向电机及控制器、蓄电池、动力电池、dc/dc电路(即图2中的dcdc)和低压供电线路(一般为12或24v线路，与a级电压电源的电压相同)。
[0020]
蓄电池连接在低压供电线路的上游，转向电机及控制器并联在低压供电线路上，动力电池连接dc/dc电路的高压侧，dc/dc电路的低压侧并联在低压供电线路上，dc/dc电路
的低压侧并联点上游的低压供电线路上串联设有一个欠电压继电器(即晶体管型欠压继电器，也即静态欠电压继电器)，该欠电压继电器的控制线圈直接并联蓄电池，该欠电压继电器的触点设置在低压供电线路上。
[0021]
图2中的虚线代表高压供电线路，实线代表低压供电线路和控制线路，负极搭铁即是接地线。总开关闭合后，助力转向系统为双电源供电，蓄电池通过低压供电线路向转向电机及控制器(控制器用于驱动转向电机，一般为集成设置)供电；动力电池通过高压供电线路、由经电池管理系统bms连接dc/dc电路的高压侧，通过dc/dc的低压侧向转向电机及控制器供电；同时动力电池还可以给蓄电池充电。欠电压继电器用于检测蓄电池短路或者欠电压等故障，当总开关闭合后，欠电压继电器的控制线圈得电，欠电压继电器的触点接通，低压供电线路接通；当蓄电池短路或者欠电压时，欠电压继电器的控制线圈失电，使得该欠电压继电器的触点断开，进而将蓄电池与dc/dc电路的低压侧断开，保证转向电机和控制器的电压不被拉低。
[0022]
本实施例中，为了进一步安全的控制低压供电线路的供电，该系统还包括acc开关继电器，acc开关继电器串联设于欠电压继电器上游的低压供电线路中，acc开关继电器的控制线圈并联在acc开关继电器上游的低压供电线路上，acc开关继电器的触点设置在的低压供电线路上，总开关闭合后，当钥匙acc开关闭合，acc开关继电器的控制线圈得电，进而acc开关继电器的触点闭合，使得低压供电线路的接通。作为其他实施方式，在总开关可以安全控制的情况下，acc开关继电器也可以不设置。
[0023]
本实施例中，为了安全的控制转向电机和控制器的工作状态，该系统还包括on开关继电器，on开关继电器串联设于dc/dc电路的低压侧并联点下游的低压供电线路中，on开关继电器的控制线圈并联在on开关继电器上游的低压供电线路上，on开关继电器的触点设置在的低压供电线路上，在钥匙on开关闭合后，on开关继电器的控制线圈得电，on开关继电器的触点接通，转向电机及控制器开始工作。作为其他实施方式，在总开关可以安全控制的情况下，acc开关继电器也可以不设置。
[0024]
本实施例中，为了防止回流损坏dc/dc电路，dc/dc电路的低压侧与低压供电线路之间设有防反二极管。作为其他实施方式，在保证没有回流的情况下，防反二极管也可以不设置。
[0025]
当然，保证车辆正常行驶的情况下，车辆还包括整车控制器、其他电器件或者其他车载器件，都并联在dc/dc电路的并联点下游的低压供电线路上，通过低压供电线束进行供电。常火状态用电器件和动力电池充电继电器一般通过蓄电池供电，因此常火状态用电器件并联在acc开关继电器上游的低压供电线束上。从图2中看出，总开关闭合后，电池管理系统开启，可以保证动力电池可以通过发电机或者充电机进行充电。
[0026]
本发明在dc/dc电路工作时，动力电池通过dc/dc电路向转向电机和控制器提供a级电压电源，还可以向蓄电池充电；当dc/dc电路不工作或者动力电池失电时，通过蓄电池向转向电机和控制器提供a级电压电源，而且欠电压继电器在蓄电池短路或者欠电压的状态下，切断蓄电池和dc/dc电路低压侧的连接，维持转向助力状态，保证行车安全。
[0027]
助力转向系统实施例：
[0028]
本实施例提出的助力转向系统的具体组成、连接关系以及工作过程在上述车辆实施例中已经介绍，这里不做过多赘述。

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