CN201592731U - 一种电动助力转向系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电动助力转向系统，所述助力转向系统包括电源，用于发出控制信号的助力转向控制器，用于根据控制器的控制信号提供动力的驱动电机，以及对所述电源进行升压和为助力转向控制器提供升压电源的升压模块，所述升压模块分别与所述电源和所述助力转向控制器电连接，所述助力转向控制器与驱动电机电连接。该电动助力转向系统能输出足够的扭矩，使车辆驾驶更为舒适。

Description

一种电动助力转向系统
技术领域
本实用新型涉及一种电动助力转向系统。
背景技术
随着经济的快速发展，电动车和混合动力车作为一种新型的交通工具，与传统的燃油车相比，由于搭载了大量的动力电池包和不同的驱动系统，整车的质量比较大，这也就对电动助力转向系统的要求比较高。目前的电动助力转向系统，如图1所示，包括12V电源1a、助力转向控制器2a和驱动电机3a，助力转向控制器2a分别与12V电源1a和驱动电机3a电连接，但是在车辆进行大角度转向时，即要求驱动电机3a的输出功率增大，由于电压无法增大，而助力转向控制器2a和驱动电机3a对工作电流的大小是由限制的，当电流增大到一定值之后便保持不变，就会导致驱动电机3a的输出功率不足，即导致驱动电机3a的输出扭矩不足，当电动助力转向系统的动力不足，驾驶者在打方向盘的时候也就比较费力。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的电动助力转向系统的电机输出扭矩不足，使得方向盘的助力不足，驾驶者打方向盘比较费力的问题，提供一种电机有足够的输出扭矩和驾驶者打方向盘比较省力的电动助力转向系统。
本实用新型提供一种电动助力转向系统，所述助力转向系统包括电源，用于发出控制信号的助力转向控制器，用于根据控制器的控制信号提供动力的驱动电机，以及对所述电源进行升压和为助力转向控制器提供升压电源的升压模块，所述升压模块分别与所述电源和所述助力转向控制器电连接，所述助力转向控制器与驱动电机电连接。
进一步改进，所述升压模块包括用于发出驱动信号的升压驱动单元，以及用于接收驱动信号以进行升压的升压电路单元，所述升压电路单元的输入端分别与所述电源和升压驱动单元的输出端电连接，所述升压电路单元的输出端与所述助力转向控制器的输入端电连接，所述升压驱动单元的输入端与所述电源电连接。
进一步改进，所述驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号与所述第二驱动信号在同一时刻的电平相反。
进一步改进，所述升压驱动单元为UC3846芯片或TL494芯片。
进一步改进，所述升压电路单元包括第一升压单元，所述第一升压单元包括用于升压的第一储能元件，以及用于接收第一驱动信号以导通的第一开关元件，所述第一储能元件分别与所述电源和所述第一开关元件电连接，所述第一开关元件分别与所述升压驱动单元和所述助力转向控制器电连接。
进一步改进，所述升压电路单元还包括与第一升压单元并联的第二升压单元，所述第二升压单元包括用于升压的第二储能元件，以及用于接收第二驱动信号以导通的第二开关元件，所述第二储能元件分别与所述电源和所述第二开关元件电连接，所述第二开关元件分别与所述升压驱动单元和所述助力转向控制器电连接。
进一步改进，所述第一储能元件和第二储能元件为电感。
进一步改进，所述第一开关元件和第二开关元件为MOS管或IGBT。
进一步改进，所述升压模块的升压范围为15V-24V。
本实用新型与现有技术相比，增加升压模块，将电源的电压增大，即使在电流保持不变后，可以增大电压，使驱动电机的输出功率增大，能提供足够的输出扭矩，使驾驶者在打方向盘时比较省力。
附图说明
图1是现有技术提供的电动助力转向系统的结构框图；
图2是本实用新型提供的电动助力转向系统的一种实施例的结构框图；
图3是本实用新型的升压电路单元的的一种实施例的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2所示，本实用新型提供一种电动助力转向系统，所述助力转向系统包括电源1、用于发出控制信号的助力转向控制器2、用于根据控制器的控制信号提供动力的驱动电机3以及对所述电源1进行升压的升压模块4，所述升压模块4分别与所述电源1和所述助力转向控制器2电连接，所述助力转向控制器2与驱动电机3电连接。由于车用电源电压为12V，为了不额外增加电源，因此电动助力转向系统的电源电压为12V。所述升压模块4将电源1的电压升高，升压模块4的输出端与助力转向控制器2电连接，为助力转向控制器2提供足够的电压，助力转向控制器2才能再根据外部的驱动信号控制驱动电机3，驱动电机3才能提供足够的输出扭矩给转向系统。
进一步改进，所述升压模块4包括用于发出驱动信号的升压驱动单元41，以及用于接收驱动信号进行升压的升压电路单元42，所述升压电路单元42的输入端分别与所述电源1和升压驱动单元41的输出端电连接，所述升压电路单元42的输出端与所述助力转向控制器2的输入端电连接，所述升压驱动单元41的输入端与所述电源1电连接。
进一步改进，所述驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号与所述第二驱动信号在同一时刻的电平相反。所述升压驱动单元41为UC3846芯片或TL494芯片。UC3846芯片或TL494芯片能直接发出两种同一时刻电平相反的驱动信号。当然，升压驱动单元41也可以只发出一种驱动信号，通过反相器将驱动信号的相位反转形成两种同一时刻电平相反的驱动信号。
进一步改进，所述升压电路单元42包括第一升压单元，所述第一升压单元包括用于升压的第一储能元件，以及用于接收第一驱动信号以导通的第一开关元件，所述第一储能元件分别与所述电源1和所述第一开关元件电连接，所述第一开关元件分别与所述升压驱动单元41和所述助力转向控制器2电连接。当第一开关元件导通时，第一储能元件进行储能，当第一开关元件断开时，第一储能元件进行放电，即第一储能元件和所述电源1一起提供电压给所述助力转向控制器2，使输出的电压升高。
进一步改进，所述升压电路单元42还包括与第一升压单元并联的第二升压单元，所述第二升压单元包括用于升压的第二储能元件，以及用于接收第二驱动信号以导通的第二开关元件，所述第二储能元件分别与所述电源1和所述第二开关元件电连接，所述第二开关元件分别与所述升压驱动单元41和所述助力转向控制器2电连接。由于升压驱动单元41提供的驱动信号为两种同一时刻电平相反的驱动信号，当第一驱动信号为高电平时，所述第一开关元件导通，第一储能元件进行储能，而第二驱动信号为低电平，所述第二开关元件断开，第二储能元件进行放电，即第一开关元件和第二开关元件交替地导通，使第一储能元件和第二储能元件交替地储能和放电，使第一储能元件和第二储能元件不容易损坏。本实施例中第一储能元件为第一电感L1，第二储能元件为第二电感L2。
进一步改进，所述第一开关单元和第二开关单元为MOS管或IGBT。所述第一开关单元和第二开关单元可以是同时为MOS管或IGBT，也可以是一个为MOS管，另一个为IGBT，只要接收所述升压驱动单元41的驱动信号交替导通即可。
如图三所示，为本实用新型一种实施例升压电路单元42的电路图。所述本实施例中第一开关单元为第一MOS管Q1，第二开关单元为第二MOS管Q2，所述升压电路单元42包括第一电感L1，第一电感L1的输入端和12V电源电压Vin电连接，第一电感L1的输出端分别与第一MOS管Q1的源极端和二极管D1的阳极电连接，第一MOS管Q1的栅极端与升压驱动单元41的输出端电连接，用于接收升压驱动单元41的第一驱动信号，第一MOS管Q1的基极端与地连接，二极管D1的阴极输出升高的输出电压Vout，输出电压Vout提供给所述助力转向控制器2，升压电路单元42还包括第二电感L2，第二电感L2的输入端和第一电感L1的输入端电连接即与12V输入电压Vin电连接，第二电感L2的输出端分别与第二MOS管Q2的源极端和二极管D2的阳极电连接，第二MOS管Q2的栅极端与升压驱动单元41的输出端电连接，用于接收升压驱动单元41的第一驱动信号，第二MOS管Q2的基极端与地连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极电连接即输出升高的输出电压Vout。当第一MOS管Q1导通时，第一电感L1进行储能，第二MOS管Q2断开，第二电感L2进行放电，通过二极管D2输出电压Vout，由于输入电压Vin和第二电感L2同时提供电压，使输出电压Vout大于输入电压Vin，当然当第二MOS管Q2导通时，第二电感L2进行储能，第一MOS管Q1断开，第一电感L1进行放电，由第一电感L1与输入电压Vin同时提供电压。
当升压电路单元42中的第一升压单元和第二升压单元失效会导致无输出的情况，因此本实施例中，升压电路单元42的输入电压Vin还分别与二极管D3和D4的阳极电连接，二极管D3和D4的阴极与输出电压Vout电连接，通过二极管D3和D4输出电压Vout，当然二极管D3和D4没有起到升压的作用，仅是保证有输出，输出电压Vout等于输入电压Vin。
由于上电的瞬间，由于二极管D3和D4的存在，输出电压Vout等于输入电压Vin，即等于12V，当第一升压单元和第二升压单元正常工作时，输出电压Vout＝输入电压Vin/(1-D)，其中D为升压驱动单元41输出的驱动信号的占空比，D的范围为20％-50％，所述升压模块的升压范围为15V-24V。
本实用新型的电动助力转向系统增加了升压模块4，将电源1的电压增大，即使在电流保持不变后，也可以增大电压，使驱动电机3的输出功率增大，即驱动电机3能提供足够的输出扭矩给转向系统，使驾驶者在打方向盘时比较省力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动助力转向系统，所述助力转向系统包括电源，用于发出控制信号的助力转向控制器，用于根据控制器的控制信号提供动力的驱动电机，所述助力转向控制器与驱动电机电连接，其特征在于：还包括对所述电源进行升压和为助力转向控制器提供升压电源的升压模块，所述升压模块分别与所述电源和所述助力转向控制器电连接。
2.如权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述升压模块包括用于发出驱动信号的升压驱动单元，以及用于接收驱动信号以进行升压的升压电路单元，所述升压电路单元的输入端分别与所述电源和所述升压驱动单元的输出端电连接，所述升压电路单元的输出端与所述助力转向控制器的输入端电连接，所述升压驱动单元的输入端与所述电源电连接。
3.如权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号与所述第二驱动信号在同一时刻的电平相反。
4.如权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述升压驱动单元为UC3846芯片或TL494芯片。
5.如权利要求3所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述升压电路单元包括第一升压单元，所述第一升压单元包括用于升压的第一储能元件，以及用于接收第一驱动信号以导通的第一开关元件，所述第一储能元件分别与所述电源和所述第一开关元件电连接，所述第一开关元件分别与所述升压驱动单元和所述助力转向控制器电连接。
6.如权利要求5所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述升压电路单元还包括与所述第一升压单元并联的第二升压单元，所述第二升压单元包括用于升压的第二储能元件，以及用于接收第二驱动信号以导通的第二开关元件，所述第二储能元件分别与所述电源和所述第二开关元件电连接，所述第二开关元件分别与所述升压驱动单元和所述助力转向控制器电连接。
7.如权利要求6所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述第一储能元件和第二储能元件为电感。
8.如权利要求6所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述第一开关元件和/或第二开关元件为MOS管或IGBT。
9.如权利要求6所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述升压模块的升压范围为15V-24V。
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