專利名稱：一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
面對(duì)石油資源搶奪日益升級(jí)、全球氣候環(huán)境不斷惡化，因此，新能源汽車倍受青睞，電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵在新能源汽車上被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵具有以下特點(diǎn):1)傳統(tǒng)的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向電機(jī)不管在是否需要轉(zhuǎn)向需求的情況下都以特定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，根據(jù)泵類負(fù)載特性，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，如果無(wú)需轉(zhuǎn)向的情況下，電機(jī)仍然以高速運(yùn)行，將造成不必要的損耗，使混合動(dòng)力公交車在節(jié)能減排的效果降低。2)傳統(tǒng)的電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵通常使用通用變頻器作為助力轉(zhuǎn)向電機(jī)的控制器，此類控制器的控制板的供電電源來(lái)源于高壓直流母線，在客車上使用時(shí)沒(méi)有必要，設(shè)計(jì)復(fù)雜，且當(dāng)直流母線電壓低于一定程度時(shí)，通用變頻器將無(wú)法運(yùn)行，導(dǎo)致電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效。3)傳統(tǒng)的電機(jī)控制器控制泵類負(fù)載通常使用恒壓頻比算法，交流脈寬調(diào)制發(fā)波，直流利用率低，且未考慮直流母線電壓變化的情況，未把直流母線電壓加入正弦波脈寬調(diào)制算法中，當(dāng)新能源客車采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能元件時(shí)，直流母線電壓變化波動(dòng)范圍大，傳統(tǒng)的算法具有局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括控制器、與該控制器電連接的轉(zhuǎn)向電機(jī)以及與該轉(zhuǎn)向電機(jī)連接的液壓泵，所述車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括一超級(jí)電容以及一電流互感器，所述電流互感器用于采集轉(zhuǎn)向電機(jī)的電流并將該電流作為電流反饋信號(hào)反饋至所述控制器；所述控制器中預(yù)存儲(chǔ)有一控制表格，所述控制表格記錄有轉(zhuǎn)速與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述控制器包括控制電路和逆變電路，所述超級(jí)電容用于為逆變電路提供高壓直流母線電壓，所述控制電路包括:母線電壓采集電路，用于采集所述高壓直流母線電壓；以及信號(hào)處理與計(jì)算電路，用于接收所述電流反饋信號(hào)并根據(jù)相應(yīng)的電流從所述控制表格中讀取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)轉(zhuǎn)速及高壓直流母線電壓通過(guò)空間脈寬調(diào)制算法計(jì)算出與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)頻率的正弦波電壓；所述逆變電路用于根據(jù)該正弦波電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)運(yùn)行。其中，所述一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括鉛酸電池，所述鉛酸電池用于為所述控制電路供電。本實(shí)用新型的車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，通過(guò)轉(zhuǎn)向電流互感器采集電機(jī)相電流，并將該電流反饋至控制器，控制器根據(jù)該電流確定轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)以該轉(zhuǎn)速運(yùn)行，轉(zhuǎn)向電機(jī)為液壓泵提供與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)液壓泵輸出相應(yīng)壓力的液壓油從而對(duì)轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生相應(yīng)的助力，改善對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操作性能。通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速按需給定，降低能耗。采用空間脈寬調(diào)制算法并將直流母線電壓加入到算法中，使得電源利用率高并且提高了輸出電壓控制靈活性。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型使用鉛酸電池為控制電路供電，低壓直接供電較原來(lái)高壓轉(zhuǎn)低壓的方式，設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，且當(dāng)超級(jí)電容電壓不足時(shí)，系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行，更適合客車使用。

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施方式中一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的整體框圖；圖2是控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明控制器10 ;控制電路11 ;逆變電路12 ;轉(zhuǎn)向電機(jī)20 ;液壓泵30 ；電流互感器40 ;轉(zhuǎn)向軸50 ;轉(zhuǎn)向盤60 ;鉛酸電池70 ;超級(jí)電容80。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)一并參閱圖1，是本實(shí)用新型一實(shí)施方式中一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的整體框圖。一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括控制器10、與該控制器10電連接的轉(zhuǎn)向電機(jī)20以及與該轉(zhuǎn)向電機(jī)20連接的液壓泵30，所述液壓泵30通過(guò)輸出液壓油對(duì)轉(zhuǎn)向軸50產(chǎn)生作用力，轉(zhuǎn)向軸50與與轉(zhuǎn)向盤60相連接。所述車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括一超級(jí)電容80以及一電流互感器40，所述電流互感器40用于采集轉(zhuǎn)向電機(jī)20的電流，該轉(zhuǎn)向電機(jī)20的電流隨轉(zhuǎn)向需求不同產(chǎn)生變化，例如，當(dāng)有轉(zhuǎn)向需求的時(shí)候，轉(zhuǎn)向電機(jī)負(fù)載變重，因此電流變大。所述電流互感器40將該電流作為電流反饋信號(hào)反饋至所述控制器10。所述控制器10中預(yù)存儲(chǔ)有一控制表格，所述控制表格記錄有轉(zhuǎn)速與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述控制器10包括控制電路11和逆變電路12，所述超級(jí)電容80用于為逆變電路提供高壓直流母線電壓。請(qǐng)參閱圖2，是控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。所述控制電路11包括母線電壓采集電路以及信號(hào)處理與計(jì)算電路。所述母線電壓采集電路用于采集所述高壓直流母線電壓，所述信號(hào)處理與計(jì)算電路用于接收所述電流反饋信號(hào)并根據(jù)相應(yīng)的電流從所述控制表格中讀取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)轉(zhuǎn)速及高壓直流母線電壓通過(guò)空間脈寬調(diào)制算法計(jì)算出與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)頻率的正弦波電壓。所述逆變電路12用于根據(jù)該正弦波電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)20運(yùn)行。轉(zhuǎn)向電機(jī)20驅(qū)動(dòng)液壓泵30輸出相應(yīng)壓力的液壓油從而對(duì)轉(zhuǎn)向軸50產(chǎn)生相應(yīng)的助力，改善對(duì)轉(zhuǎn)向盤60的操作性能。所述車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括鉛酸電池70所述鉛酸電池70用于為所述控制電路11供電。本實(shí)用新型的一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，通過(guò)轉(zhuǎn)向電流互感器采集電機(jī)相電流，并將該電流反饋至控制器，控制器根據(jù)該電流確定轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)以該轉(zhuǎn)速運(yùn)行，轉(zhuǎn)向電機(jī)為液壓泵提供與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)液壓泵輸出相應(yīng)壓力的液壓油從而對(duì)轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生相應(yīng)的助力，改善對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操作性能，通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速按需給定，使得能耗降低，采樣母線電壓的空間矢量算法使得電源利用率高、提高輸出電壓控制靈活性。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型使用鉛酸電池為控制電路供電，低壓直接供電較原來(lái)高壓轉(zhuǎn)低壓的方式，設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，且當(dāng)超級(jí)電容電壓不足時(shí)，系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行，更適合客車使用。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),包括控制器、與該控制器電連接的轉(zhuǎn)向電機(jī)以及與該轉(zhuǎn)向電機(jī)連接的液壓泵，其特征在于: 所述車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還包括一超級(jí)電容以及一電流互感器，所述電流互感器用于采集轉(zhuǎn)向電機(jī)的電流并將該電流作為電流反饋信號(hào)反饋至所述控制器； 所述控制器中預(yù)存儲(chǔ)有一控制表格，所述控制表格記錄有轉(zhuǎn)速與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述控制器包括控制電路和逆變電路，所述超級(jí)電容用于為逆變電路提供高壓直流母線電壓，所述控制電路 包括: 母線電壓采集電路，用于采集所述高壓直流母線電壓；以及 信號(hào)處理與計(jì)算電路，用于接收所述電流反饋信號(hào)并根據(jù)相應(yīng)的電流從所述控制表格中讀取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)轉(zhuǎn)速及高壓直流母線電壓通過(guò)空間脈寬調(diào)制算法計(jì)算出與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)頻率的正弦波電壓； 所述逆變電路用于根據(jù)該正弦波電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括鉛酸電池，所述鉛酸電池用于為所述控制電路供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種車載電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括控制器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、與轉(zhuǎn)向電機(jī)連接的液壓泵，一超級(jí)電容以及一電流互感器，電流互感器用于采集轉(zhuǎn)向電機(jī)的電流并將該電流作為電流反饋信號(hào)反饋至控制器；控制器包括控制電路和逆變電路，超級(jí)電容用于為逆變電路提供高壓直流母線電壓，所述控制電路用于采集高壓直流母線電壓、根據(jù)相應(yīng)的電流從控制表格中讀取對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)轉(zhuǎn)速及高壓直流母線電壓通過(guò)空間脈寬調(diào)制算法計(jì)算出與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)頻率的正弦波電壓；逆變電路用于根據(jù)該正弦波電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)運(yùn)行。
文檔編號(hào)B62D5/06GK203078588SQ20132007666
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者盧鋼 申請(qǐng)人:福建省福工動(dòng)力技術(shù)股份公司