RU36805U1 - Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля - Google Patents
Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU36805U1 RU36805U1 RU2003133834/20U RU2003133834U RU36805U1 RU 36805 U1 RU36805 U1 RU 36805U1 RU 2003133834/20 U RU2003133834/20 U RU 2003133834/20U RU 2003133834 U RU2003133834 U RU 2003133834U RU 36805 U1 RU36805 U1 RU 36805U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inverter
- control unit
- electric motor
- power
- sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
2003133834
mmmm
) a 3 -4
.... 0,
МПК 7 В 62 D 5/04
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПРИВОДА РУЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Полезная модель относится к электромеханическим системам транспортных средств и предназначена для использования в рулевом управлении с целью снижения усилия на руле, например при маневрах на малых скоростях и повороте колес неподвижного автомобиля.
Известно управляющее устройство для электромеханического усилителя рулевого управления, содержащее однофазный транзисторный инвертор с блоком широтно-импульсного переключения транзисторов, подключенным к датчикам момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, и скорости автомобиля, а также релейный блок, вход которого через блок коммутации соединен с датчиками состояния силовых транзисторов инвертора, а выходной контакт включен в цепь питания последнего от бортовой сети (1).
Недостаток известного устройства заключается в низком качестве отработки момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, вследствие использования однофазных инвертора и электродвигателя.
Наиболее близким к предложенному является устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля, содержащее, в частности.
взаимосвязанные блок управления инвертором в виде микропроцессора и трехфазный транзисторный инвертор, выходные выводы которого предназначены для подключения к соответствующим фазам электродвигателя, блок управления питанием инвертора, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу микропроцессора, резисторный датчик тока, включенный в цепь соединения инвертора с массой автомобиля, блок определения тока инвертора, входные выводы которого соединены с выводами резисторного датчика тока, а выход подключен к управляющему входу микропроцессора непосредственно, а к его защитному входу - через
компаратор, узлы сопряжения, включенные между сигнальными входами
« микропроцессора и выводами устройства, предназначенными для
подключения к выходам датчиков режимных параметров (2).
Недостаток указанного устройства связан с неудовлетворительной защищенностью от коротких замыканий (к.з.), обусловленной размещением резисторного датчика тока со стороны массы автомобиля, т.е. после промежуточных точек возможных к.з. Кроме того, в устройстве отсутствует тепловая защита силовых транзисторов инвертора.
Задачей полезной модели является повышение надежности и эффективности управления электродвигателем.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для управления электродвигателем привода руля автомобиля, содержащем взаимосвязанные блок управления инвертором и трехфазный транзисторный инвертор.
c){)3/:33 jr
выходные выводы которого предназначены для нодьслючения к соответствующнм фазам электродвигателя, блок управления питанием инвертора, первый силовой вывод которого связан с потенциальной шиной бортовой сети, а управляющий вход подключен к соответствующему выходу блока управления инвертором, блок определения тока инвертора, входные выводы которого соединены с выводами датчика тока, а выход подключен к управляющему входу блока управления инвертором непосредственно, а к его защитному входу - через компаратор, узлы сопряжения, включенные между сигнальными входами блока управления инвертором и выводами устройства, предназначенными для подключения к выходам датчиков режимных параметров, - датчик тока включен между вторым силовым выводом блока управления питанием инвертора и одним из питающих выводов инвертора, другой питающий вывод которого соединен с массой автомобиля, а блок управления инвертором соединен цепью обратной связи по теплу с инвертором и выполнен в виде микроконтроллера с возможностью формирования управляющих сигналов для инвертора с учетом производных от сигналов датчиков режимных параметров и формирования блокирующего сигнала для блока управления питанием инвертора при сигналах обратной связи по теплу, соответствующих превышению максимально допустимой температуры силовых транзисторов инвертора.
Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки полезной модели. В частности, датчиками режимных параметров 5
являются датчик момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, датчик скорости автомобиля, датчик положения ротора электродвигателя и тахометр.
На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.
Устройство содержит трехфазный транзисторный инвертор 1, выполненный, например, с полупроводниковым датчиком температуры нагрева силовых транзисторов, датчик 2 тока, выполненный, например, в виде резистора или с использованием эффекта Холла, блок 3 управления питанием инвертора, блок 4 управления инвертором в виде микроконтроллера, например, типа TMS320LF2402A, блок 5 определения тока двигателя, компаратор 6 и узлы сопряжения 7-10. На схеме показан также управляемый трехфазный электродвигатель 11. Блок 4 управления инвертором и трехфазный транзисторный инвертор 1 взаимосвязаны между собой. Выходные выводы инвертора 1 подключены к соответствующим фазам электродвигателя 11. Нервый силовой вывод блока 3 управления питанием инвертора связан с потенциальной шиной бортовой сети (плюсовым полюсом аккумуляторной батареи), а управляющий вход подключен к соответствующему выходу блока 4 управления инвертором. Входные выводы блока 5 определения тока инвертора соединены с выводами датчика 2 тока, а выход подключен к управляющему входу блока 4 управления инвертором непосредственно, а к его защитному входу - через компаратор 6. Узлы сопряжения 7-10 включены между сигнальными входами блока 4 управления инвертором и выходами
датчиков режимных параметров. Датчик 2 тока включен между вторым силовым выводом блока 3 управления питанием инвертора и одним из питающих выводов инвертора 1, другой питающий вывод которого соединен с массой автомобиля. Блок 4 управления инвертором соединен цепью обратной связи по теплу с инвертором 1 и, благодаря использованию в нем микроконтроллера с расширенными функциональными возможностями, наделен свойством формирования управляющих сигналов для инвертора 1 с учетом производных от сигналов датчиков режимных параметров и формирования блокирующего сигнала для блока 3 управления питанием инвертора при сигналах обратной связи по теплу, соответствующих превышению максимально допустимой температуры силовых транзисторов инвертора 1.
Датчиками режимных параметров являются, как уже указывалось, датчик момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, датчик скорости автомобиля, датчик положения ротора электродвигателя и тахометр.
Работает устройство следующим образом.
При включении питания микроконтроллер блока 4 управления инвертором тестирует внутренние ресурсы и параметры внешних сигналов от датчиков режимных параметров, поступающие через узлы 7-10 сопряжения, которые выполняют функции согласования и нормализации сигналов. В случае обнаружения ошибок зажигается лампа отказ (на схеме не показана) и инвертор 1 автоматически остается обесточенным. При отсутствии ошибок
включается блок 3 управления питанием инвертора и силовое питание +12 В подается на инвертор 1, выполненный по мостовой схеме. Далее микроконтроллер блока 4 управления инвертором анализирует сигнал от датчика момента. При приложении водителем усилия к рулевому колесу возникает разность моментов между входным и выходным валами электродвигателя, соединенными через торсион. Эта разность моментов приводит к изгибу торсиона и появлению сигнала от датчика момента. Микроконтроллер блока 4 управления инвертором, учитывая информационные сигналы автомобиля (от замка зажигания, датчика скорости автомобиля, от тахометра и т.п.), а также сигналы состояния электродвигателя (например, от датчика положения ротора), под воздействием сигнала с выхода датчика момента формирует соответствующие управляющие сигналы для инвертора 1. В результате на выходах инвертора 1 вырабатывается необходимое трехфазное напряжение и электродвигатель 11 поворачивает выходной вал (колеса) в ту же сторону, что и водитель - рулевое колесо. Совпадение положений входного и выходного валов приводит к исчезновению сигнала на выходе датчика момента и устройство опять переходит в режим ожидания. Для улучшения динамических характеристик в алгоритме блока 4 управления инвертором предусмотрено использование информации от блока 5 определения тока двигателя, а также информации, содержащейся в сигналах датчиков режимных параметров и их производных по времени. Кроме того, в вышеуказанном алгоритме предусмотрен анализ
информации от датчика скорости с учетом информации от тахометра. Это позволяет существенно повысить достоверность результатов диагностирования датчика скорости. Например, если датчик скорости вырабатывает сигнал, соответствующий О км/ч (либо автомобиль стоит, либо обрыв цепи), а обороты двигателя изменяются в течение заданного в алгоритме времени, то диагностируется обрыв цепи датчика скорости. При этом загорается лампа «отказ и инвертор обесточивается. Датчик 2 тока и блок 5 определения тока двигателя обеспечивают выявление
аварийных ситуаций, таких как к.з., перегрузка по току и т.п. Нетрудно убедиться, что при принятом включении датчика 2 тока выявляются к.з. не только в самом инверторе 1, но и в его питающем проводе, связанном через датчик 2 тока и блок 3 управления питанием инвертора с потенциальной шиной бортовой сети (плюсовым полюсом аккумуляторной батареи). Нри этом компаратором 6 с внутренним источником порогового напряжения осуществляется отстройка от электрического шума. Порог срабатывания компаратора 6 выбирается заведомо выше рабочего тока инвертора 1, например, в два и более раз для исключения возможности ложных срабатываний от импульсных помех.
. Таким образом, данная полезная модель выгодно отличается от прототипа, так как позволяет обеспечить надежное и эффективное управление электродвигателем привода руля автомобиля.
Проведенные в НТЦ ОАО «АВТОВАЗ предварительные испытания системы электромеханического усилителя рулевого управления (СЭМУРУ) ,
7
компонентом которой является устройство для управления электродвигателем привода руля, подтвердили приемлемость применения заявляемой полезной модели в СЭМУРУ автомобиля ВАЗ-2110 и его модификаций. Источники информации:
1.RU патент №2160204 С2, кл. В 62 D 5/04, 10.12.2000 г.
2.US патент №6266591 В1, кл. А 01 В 69/00, 24.07.2001 г. а
Claims (2)
1. Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля, содержащее взаимосвязанные блок управления инвертором и трехфазный транзисторный инвертор, выходные выводы которого предназначены для подключения к соответствующим фазам электродвигателя, блок управления питанием инвертора, первый силовой вывод которого связан с потенциальной шиной бортовой сети, а управляющий вход подключен к соответствующему выходу блока управления инвертором, блок определения тока инвертора, входные выводы которого соединены с выводами датчика тока, а выход подключен к управляющему входу блока управления инвертором непосредственно, а к его защитному входу - через компаратор, узлы сопряжения, включенные между сигнальными входами блока управления инвертором и выводами устройства, предназначенными для подключения к выходам датчиков режимных параметров, отличающееся тем, что датчик тока включен между вторым силовым выводом блока управления питанием инвертора и одним из питающих выводов инвертора, другой питающий вывод которого соединен с массой автомобиля, а блок управления инвертором соединен цепью обратной связи по теплу с инвертором и выполнен в виде микроконтроллера с возможностью формирования управляющих сигналов для инвертора с учетом производных от сигналов датчиков режимных параметров и формирования блокирующего сигнала для блока управления питанием инвертора при сигналах обратной связи по теплу, соответствующих превышению максимально допустимой температуры силовых транзисторов инвертора.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчиками режимных параметров являются датчик момента, прилагаемого водителем к рулевому колесу, датчик скорости автомобиля, датчик положения ротора электродвигателя и тахометр.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133834/20U RU36805U1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133834/20U RU36805U1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU36805U1 true RU36805U1 (ru) | 2004-03-27 |
Family
ID=36297035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003133834/20U RU36805U1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU36805U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451617C1 (ru) * | 2008-04-02 | 2012-05-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления рулевым управлением транспортного средства |
-
2003
- 2003-11-25 RU RU2003133834/20U patent/RU36805U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451617C1 (ru) * | 2008-04-02 | 2012-05-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления рулевым управлением транспортного средства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8054083B2 (en) | Method and apparatus for diagnosing a motor control circuit in a hybrid vehicle | |
| US20090195199A1 (en) | Motor drive device | |
| JP3926519B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
| JP6683152B2 (ja) | 異常診断装置 | |
| JP5094797B2 (ja) | 直流電源平滑用コンデンサーの放電回路 | |
| JP3556678B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP3262594B2 (ja) | 車両の電気負荷を監視する装置 | |
| JP4926222B2 (ja) | 車両用電力変換器の制御装置 | |
| JP4529851B2 (ja) | 電源回路の異常検知装置 | |
| US20190372505A1 (en) | Motor Controller | |
| JP2010200455A (ja) | 自動車および平滑コンデンサの放電方法 | |
| US20120020136A1 (en) | Electric Power Conversion System | |
| US20200189395A1 (en) | Power supply system for vehicle | |
| WO2011003311A1 (zh) | 电动汽车的安全监控系统及其监控方法 | |
| CN107585118B (zh) | 与外部装置共享电池的系统 | |
| JPH10257778A (ja) | 電気自動車の制御装置 | |
| JPH07507918A (ja) | 発電機の出力電圧を制御する電圧制御器 | |
| RU36805U1 (ru) | Устройство для управления электродвигателем привода руля автомобиля | |
| WO2018139204A1 (ja) | 回転電機制御装置 | |
| CN102267457B (zh) | 用于在混合动力车辆中控制马达扭矩的方法和系统 | |
| JP2001005521A (ja) | 負荷駆動システム及びその故障検出方法 | |
| JP3623496B2 (ja) | 車両用制御装置 | |
| JP2000125586A (ja) | 故障診断方法および装置 | |
| JP2013255297A (ja) | 車両用インバータ装置 | |
| JP3084994B2 (ja) | 自動車空調用電動コンプレッサーの制御駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20081126 |