CN107351914A - 一种双电压控制汽车助力转向油泵系统 - Google Patents

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余杰
余益康
候运志
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
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Abstract

本发明为一种双电压控制汽车助力转向油泵系统，蓄电池输出560V直流电至控制器高压输入端，高压电路通过变压器将DC560V电压转化为AC380V输出电压，此时高压交流永磁同步绕组正常工作驱动油泵，在此过程中CPU控制系统接收到反馈电阻R1两端电压信号并判断高压线路工作正常，当汽车在非正常状态下行驶控制器DC560V输入断开时，CPU控制系统检测到反馈电阻R1两端失去电压并判断高压电路工作故障，此时CPU控制系统控制低压电路开始工作，控制器开始输出DC24V电压使低压直流无刷绕组开始工作驱动油泵；当汽车正常停止行驶时，CPU控制系统使低压电路断开，控制器DC24V输出断开；整个工作流程中，控制器与VCU通过CAN总线进行通讯。本发明控制双绕组电机的高低压接替输入，使助力转向油泵工作正常工作。

Description

一种双电压控制汽车助力转向油泵系统
技术领域
本发明涉及一种汽车助力转向油泵，控制汽车助力电机的高低电压接替输入，达到在汽车紧急高压断电情况下由汽车自带低压直流电带动助力电机工作，使助力转向油泵继续工作从而实现应急转向，具体是一种双电压控制汽车助力转向油泵系统。
背景技术
目前市场的汽车助力转向油泵控制都是通过控制高压电源输入来达到控制油泵工作的目的。一旦遇到紧急情况，电机失去高压电源输入，油泵工作就停止，汽车助力转向装置就会失去控制，安全性较差。
目前主流控制方式导致控制器复杂、成本高、需要逆变、逆变效率低、可靠性差。
目前应对《电动客车安全技术条件》中4.5.2的要求的主流技术路线为单绕组电机，控制方式如图1。其中控制器同时输入整车高压560V和低压24V。高压电路工作时，输出380V交流电压；当高压输入断开时，控制器切换到24V工作模式，24V直流电，通过逆变，输出380V高压交流，维持电机运转，其缺点是逆变效率很低；控制器结构复杂，成本高，可靠性低。
发明内容
本发明是为了满足《电动客车安全技术条件》中4.5.2的要求：车辆在行驶过程中，出现需要整车主动断 B 级高压电的车辆异常情况时，在车速大于5 km/h 时应保持转向系统维持助力状态或至少保持转向助力状态30 s 后再断B 级电，特提出一种双电压控制汽车助力转向油泵系统。
为此本发明的技术方案为：一种双电压控制汽车助力转向油泵系统，包括双绕组电机，其中双绕组电机为交流永磁同步绕组和直流无刷绕组，汽车在正常工作状态时，蓄电池输出560V直流电至控制器高压输入端，高压电路通过变压器将DC560V电压转化为AC380V输出电压，此时高压交流永磁同步绕组正常工作驱动油泵，从而实现助力转向，在此过程中CPU控制系统接收到反馈电阻R1两端电压信号并判断高压线路工作正常，其特征在于：当汽车在非正常状态下行驶控制器DC560V输入断开时，CPU控制系统检测到反馈电阻R1两端失去电压并判断高压电路工作故障，此时CPU控制系统控制低压电路开始工作，控制器开始输出DC24V电压使低压直流无刷绕组开始工作驱动油泵，从而实现助力转向；当汽车正常停止行驶时，CPU控制系统使低压电路断开，控制器DC24V输出断开；整个工作流程中，控制器与VCU通过CAN总线进行通讯。
有益效果：
本发明控制双绕组电机的高低压接替输入，使双绕组电机在高压电输入失去时依然可以依靠低压电转动，使助力转向油泵工作正常工作。
解决了高压电源断电（故障）后的应急转向问题；可以满足法规要求，相对于采用单绕组电机，此发明同时具有380V交流和24V直流输入连接；24V输入到24V输出不需要逆变，效率高；控制器可以与VCU通过CAN总线进行通讯，方便整车控制。
附图说明
图1是单绕组电机的控制线路示意图。
图2是本发明的控制线路示意图。
图3是本发明的控制器控制高低压接替输入原理图。
具体实施方式
本发明如图2、3所示。
本发明汽车在正常工作状态时，汽车蓄电池输出560V直流电压至控制器高压输入端，然后控制器高压输出端输出380V交流电到电机高压输入接口，此时380V交流电驱动电机交流永磁同步绕组工作，实现电机驱动油泵，从而实现助力转向；当560V高压直流电输入断开时，控制器检测到高压电源断开信号，此时立即接通汽车自带24V低压直流电，低压24V直流电由汽车蓄电池输入到控制器低压输入端，再由控制器低压输出端输出到电机低压输入接口，24V低压直流无刷绕组工作，实现电机驱动油泵，从而实现助力转向，整个工作流程中，控制器与VCU通过CAN总线进行通讯。
图3中控制器控制高低压接替输入原理：
汽车蓄电池自带24V低压直流电为控制器供电；汽车在正常工作状态时，电池输出560V直流电至控制器高压输入端，高压电路通过变压器将DC560V电压转化为AC380V输出电压，在此过程中控制器CPU控制系统接收到反馈电阻R1两端电压信号并判断高压线路工作正常；当汽车在非正常状态下行驶控制器ADC560V输入断开时，CPU控制系统检测到反馈电阻R1两端失去电压并判断高压电路工作故障，此时CPU控制系统将向小型继电器线圈KA1发送一个脉冲信号，线圈KA1得电后触点开关KS1-A与KS1-B立即闭合，继电器线圈KA1立即自锁，低压电路开始工作，控制器开始输出DC24V电压；当汽车正常停止行驶时，CPU控制系统将会发送一个脉冲信号给小型电磁继电器线圈KA2，此时开关KS2断开，线圈KA1失电，低压电路断开，控制器DC24V输出断开。

Claims (1)

1.一种双电压控制汽车助力转向油泵系统，包括双绕组电机，其中双绕组电机为交流永磁同步绕组和直流无刷绕组，汽车在正常工作状态时，蓄电池输出560V直流电至控制器高压输入端，高压电路通过变压器将DC560V电压转化为AC380V输出电压，此时高压交流永磁同步绕组正常工作驱动油泵，从而实现助力转向，在此过程中CPU控制系统接收到反馈电阻R1两端电压信号并判断高压线路工作正常，其特征在于：当汽车在非正常状态下行驶控制器DC560V输入断开时，CPU控制系统检测到反馈电阻R1两端失去电压并判断高压电路工作故障，此时CPU控制系统控制低压电路开始工作，控制器开始输出DC24V电压使低压直流无刷绕组开始工作驱动油泵，从而实现助力转向；当汽车正常停止行驶时，CPU控制系统使低压电路断开，控制器DC24V输出断开；整个工作流程中，控制器与VCU通过CAN总线进行通讯。
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