电动液压助力转向油泵双电机驱动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103625544103625544A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310537598.3(22)申请日2013.11.04(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人施国标王帅(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D5/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图5页附图5页(54)发明名称电动液压助力转向油泵双电机驱动装置(57)摘要本发明为一种电动液压助力转向油泵双电机驱动装置。主驱动电机（直流无刷电机）直接驱动油泵转动，辅驱动电机（直流有刷电机）适时工作，双电机的转速和转矩等工作状态根据电子控制单元ECU采集转向盘转速、车速及两电机的电流等信号而调整，两者通过同步带及带轮借助单向离合器实现动力的耦合。双电机、动力传递与耦合机构、转向油泵及转向控制器采用整体式结构，实现双电机电动油泵的集成设计。本发明双电机分布式的控制方案，提高了系统控制的自由度；低速转向轻便，高速路感好；电机只在需要助力时才高速工作，不转向时低速运转，系统能耗低；当一个电机出现故障时另一电机仍能提供一定的转向助力，提高了系统的安全性。CN103625544ACN1036254ACN103625544A权利要求书1/1页1.一种车用电动液压助力转向系统的电动油泵的集成装置，采用双电机驱动方式。其特征是：采用主、辅两个电机经带传动实现双电机的动力耦合输出，通过控制双电机的转速和转矩等工作状态，驱动转向油泵工作以满足不同工况的转向助力需求。2.根据权利要求1所述的电动液压助力转向油泵双电机驱动装置，其结构特征是：直流无刷电机作为主驱动电机采用电动汽车动力电池的高压供电，直流有刷电机作为辅助驱动电机采用车载低压供电，两者通过同步带及带轮借助单向离合器实现动力的耦合后驱动转向油泵工作。3.根据权利要求1所述的电动液压助力转向油泵双电机驱动装置，其功能特征是：主驱动电机直接驱动油泵转动，辅驱动电机适时工作，并且双电机的转速和转矩根据电子控制单元ECU采集转向盘转速、车速及两电机的电流等信号而调整。车辆静止及正常行驶时，仅有主驱动电机以低的转速工作以满足快速响应转向指令；在高速行驶转向时，主驱动电机以较小的转速工作以提供较小助力以提高转向的路感和操纵稳定性；低速转向或急转弯时，主驱动电机和辅驱动电机均以高转速工作以克服较大的转向阻力；车辆行驶中单个电机出现故障而停止工作时，另一电机介入驱动油泵工作以提供转向所需助力以提高系统的安全性。4.根据权利要求1所述的电动液压助力转向油泵双电机驱动装置，其转向油泵特征是：转向油泵采用齿轮泵结构，转向油泵流量与转速成线性变化关系，转向油泵最高转速达到3000rpm以上。5.根据权利要求1所述的电动液压助力转向油泵双电机驱动装置，其特征还在于：双电机（直流有刷、无刷电机）、动力传递与耦合机构、转向油泵及转向控制器采用整体式结构，实现双电机电动油泵的集成设计。2CN103625544A说明书1/4页电动液压助力转向油泵双电机驱动装置所属技术领域[0001]本发明属汽车部件技术领域，具体涉及一种车用电动液压助力转向系统的油泵双电机驱动装置。背景技术[0002]包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车在内的新能源汽车技术快速发展的同时，动力电池寿命及成本、续驶里程等电动汽车产业化瓶颈问题还没有得到彻底解决，因此迫切需要对电动汽车转向、制动、空调等各种电动化部件进行节能设计和控制，以减少各个部件对动力电池的电能消耗，增加电动汽车的续驶里程，提高动力电池的使用寿命。[0003]尽管油电混合动力汽车还布置有发动机，但是这类汽车为降低能量消耗存在停车关发动机和低速关发动机工况，要求转向、制动、空调等部件实现电动化；而对于传统动力汽车，从易于驾驶和安全性方面考虑，理想的操纵状态是低速时转向轻快，高速时有适当的手感且运行平稳，传统的液压动力转向系统助力大小依赖于发动机转速，其固定的放大倍率难以满足转向特性要求，且转向油泵持续工作使得能耗较高。[0004]电动助力转向（ElectricPowerSteering,EPS）具有节能、环保、安全等诸多优点，是当前助力转向电动化的研究热点。但电动助力转向由于受到现有整车电压体制（DC12V、DC24V）的限制，当整车前轴负荷较大时为了达到转向轻便的目的，助力电机的电流会很大，有时甚至要超过100A，这对助力转向系统的性能、可靠性等带来很多不利影响。对电动汽车而言，虽然EPS系统也可以采用动力电池（最高可达DC388V）供电，但是过高的电压导致电机的电流过小（转向助力电机一般小于2KW），