一种基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法及系统

摘要

本发明涉及混合动力技术领域，公开了一种基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法及系统。其中控制方法包括以下步骤，步骤1、在发动机启动时，电动转向系统关闭，机械转向系统工作，液压油通过转向油壶流出，进入机械转向系统，达到助力转向器，实现转向，液压油再流入转向油壶；步骤2、在发动机关闭时，机械转向系统关闭，电动转向系统工作，液压油通过转向油壶流出，进入电动转向系统，达到助力转向器，实现转向，液压油再流入转向油壶。本发明采用机械转向系统及电动转向系统集成在一起的方案，共用助力转向器及转向油壶，而无需重新开发，可以减少开发费用，且在保证车辆正常行驶转向需求的同时，降低能耗，节省费用，提升产品可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法及系统。

背景技术

混合动力系统按照混合度(电功率比)划分，可以分为：轻度混合、中度混合、深度混合，具体介绍如下：

轻度混合动力：仅要求发动机启停功能，故转向系统保留原车的机械转向系统即可(无需增加电动转向系统)，机械转向系统如图1所示，包括助力转向器a、转向油壶b和机械转向泵c。

中度及深度混合动力(插电式混合动力)：要求具备纯电动行驶功能(发动机必须停止)，故必须安装电动转向系统，电动转向系统如图2所示，包括助力转向器A、转向油壶B和电动转向泵C。

然而，对于具备纯电动功能的混合动力系统，现有以下技术缺点：1、若取消机械转向系统，当高压动力电池故障时，则车辆无转向助力，会带来转向困难的安全隐患；2、若保留机械转向系统，则会存在机械转向及电动转向2套系统并存，不仅成本增加(即2套转向油壶、2套助力转向器、2套油路系统)，可能要重新开发专用零部件，而且结构复杂，不利于整车布置，同时整车控制上也不利于管控，而2套转向系统同时工作时带来：能耗增加，不利于节能环保，同时不工作情况时带来：行驶中可能带来安全隐患。

为此，有必要设计一种新型的基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法，其可以降低购置成本，且能准确控制机械转向和电动转向工作，在保证车辆正常行驶转向需求的同时，降低能耗，节省费用，提升产品可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种基于复合式液压转向系统的混合动力系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于复合式液压转向系统的混合动力控制方法，包括以下步骤，

步骤1、在发动机启动时，电动转向系统关闭，机械转向系统工作，液压油通过转向油壶流出，进入机械转向系统，达到助力转向器，实现转向，液压油再流入转向油壶；

步骤2、在发动机关闭时，机械转向系统关闭，电动转向系统工作，液压油通过转向油壶流出，进入电动转向系统，达到助力转向器，实现转向，液压油再流入转向油壶。

进一步地，若整车控制器检测到发动机转速小于发动机怠速值达到设定时间时，且必须保证发动机转速降至0之前，电动转向系统提前工作。

进一步地，所述设定时间为2～4秒。

进一步地，若整车控制器检测到发动机转速大于或等于发动机怠速值达到设定时间时，电动转向系统自动关闭。

进一步地，所述设定时间为2～4秒。

本发明还提供一种实现上述控制方法的系统，包括由助力转向器和转向油壶组成的转向单元，其还包括与转向单元并联的机械转向系统和电动转向系统；所述机械转向系统包括机械转向泵和第一单向阀，所述机械转向泵的 输出端通过第一单向阀与一第一三通接头连接，所述机械转向泵的输入端与一第二三通接头连接，所述第一三通接头的一端与助力转向器连接，所述第二三通接头的一端与转向油壶连接；所述电动转向系统包括电动转向泵和第二单向阀，所述电动转向泵的输出端通过第二单向阀与第一三通接头的另一端连接，所述电动转向泵的输入端与第二三通接头的另一端连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用机械转向系统及电动转向系统集成在一起的结构方案，共用助力转向器及转向油壶，而无需重新开发，可以减少开发费用，且在保证车辆正常行驶转向需求的同时，降低能耗，节省费用，提升产品可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中轻度混合动力系统的框架图。

图2是现有技术中中度及深度混合动力系统的框架图。

图3是本发明所述基于复合式液压转向系统的混合动力系统的框架图。

图4是本发明所述基于复合式液压转向系统的混合动力系统控制方法的流程图。

附图标记说明：1、助力转向器，2、转向油壶，3、机械转向泵，4、第一三通接头，5、第一单向阀，6、第二三通接头，7、电动转向泵，8、第二单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图3所示，本发明提供一种基于复合式液压转向系统的混合动力系统，包括由助力转向器1和转向油壶2组成的转向单元，其还包括与转向单元并联的机械转向系统和电动转向系统。

所述机械转向系统包括机械转向泵3和第一单向阀5，所述机械转向泵3的输出端通过第一单向阀5与一第一三通接头4连接，所述机械转向泵3的输入端与一第二三通接头6连接，所述第一三通接头4的一端与助力转向器1连接，所述第二三通接头6的一端与转向油壶2连接。

所述电动转向系统包括电动转向泵7和第二单向阀8，所述电动转向泵7的输出端通过第二单向阀8与第一三通接头4的另一端连接，所述电动转向泵7的输入端与第二三通接头6的另一端连接。

结合图3和图4所示，本发明的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、在发动机启动时，电动转向系统(即电动转向泵7)关闭，机械转向系统(即机械转向泵3)工作，液压油通过转向油壶2流出，由第二三通接头6进入机械转向系统(机械转向泵3，第一单向阀5开启)，液压油通过第一三通接头4达到助力转向器1，实现转向需求，液压油再流入转向油壶2，在这个过程中，仅机械转向系统的回路正常，而电动转向系统的回路闭合。

步骤2、在发动机关闭时，机械转向系统(即机械转向泵3)关闭，电动转向系统(即电动转向泵7)工作，液压油通过转向油壶2流出，由第二三通接头6进入电动转向系统(电动转向泵7，第二单向阀8开启)，液压油通过第一三通接头4达到助力转向器1，实现转向需求，液压油再流入转向油壶2，在这个过程中，仅电动转向系统的回路正常，而机械转向系统的回路闭合。

在本发明中，所述第一单向阀5和第二单向阀8只能单向流通，避免液压油回流，起到保护系统正常工作的作用，同时提高系统运行的可靠性。

在本发明中，为了提高运行的可靠性，电动转向系统与机械转向系统在短时间一起同时工作，以保证安全，并且工作切换过程中有一定重叠。

为了提高系统运行的安全性，在设计时，本发明采用了安全控制策略，具体为：

若整车控制器检测到发动机转速小于发动机怠速值达到设定时间时，且必须保证发动机转速降至0之前，电动转向系统(即电动转向泵7)提前工作，以实现安全平稳过渡。

作为优选，所述设定时间主要是根据发动机启动达到怠速后能稳定的时间，一般为2～4秒。

为了提高系统的节能效果，在设计时，本发明采用了节能控制策略，具体为：

若整车控制器检测到发动机转速大于或等于发动机怠速值达到设定时间时，电动转向系统(即电动转向泵7)自动关闭，实现节能环保，同时提升转向泵的可靠性。

作为优选，所述设定时间主要是根据发动机启动达到怠速后能稳定的时间，一般为2～4秒。

在本发明中，发动机转向泵助力的设计是根据发动机怠速以上转速，也就是发动机正常运转状态下而不是启动过程中，所以电动转向必须使发动机转速小于怠速一百转以内立刻启动；否则会有转向动力中断的风险。

本发明的混合动力系统集合了机械转向系统和电动转向系统，并且共用一套转向助力器、一套油壶；降低购置成本，使用现有零部件满足车辆转向需求。

本发明能准确控制机械转向及电动转向工作，保证车辆正常行驶转向需求的同时，降低能耗，节省费用，提升产品可靠性。

本发明的助力转向器及转向油壶无需重新开发，可以直接借用，减少开发费用。

本发明采用三通接头及单向阀为大批量成熟产品，可靠性良好，易采购，改装方便。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。