本實用新型屬于電動機控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及車輛電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具體是一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路。

背景技術(shù)：

電動液壓轉(zhuǎn)向?qū)蜓b置，應用于重型商用車(例如卡車、公共汽車)以及電動叉車、農(nóng)用車、混合動力車等的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由電動機與控制器組成，相比于傳統(tǒng)的機械液壓轉(zhuǎn)向或電動液壓轉(zhuǎn)向有很大的優(yōu)越性。

但是目前的電動液壓轉(zhuǎn)向?qū)蜓b置存在的不安全的問題，比如在轉(zhuǎn)向過程中突然失去正常的高壓主電源，容易導致車輛轉(zhuǎn)向失控，從而可能造成事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中車輛電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)突然失去高壓主電源供電所帶來的安全隱患，提供了一種電動液壓助力轉(zhuǎn)向高低壓供電裝置，該裝置包括一種高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路，在車輛電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失去正常高壓主電源供電時可以瞬間快速切換至直流12伏或24伏低壓電源提供臨時供電，以保證車輛不至于轉(zhuǎn)向失控。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路，主要包括高壓主電源、低壓電源、比較器芯片、電子開關(guān)管、直流升壓模塊、若干電阻和若干二極管。

比較器芯片為LM339，電子開關(guān)管包括三極管Q30和場效應管Q31，若干電阻包括電阻R30-37，若干二極管包括二極管D1和D2。

高壓主電源經(jīng)分壓電阻R33和R34連接至比較器芯片LM339的反相輸入端。電阻R35、R30、R31串聯(lián)后作為比較器芯片LM339同相輸入端的分壓電阻。比較器芯片LM339的同相輸入端連接在電阻R30與R31之間。

場效應管Q31連接在比較器芯片LM339與直流升壓模塊之間。

電阻R36作為保護電阻連接在Q31的柵極和源極之間。

R31為可調(diào)電阻，其未連接比較器芯片LM339的一端接地。

場效應管Q31為P溝道MOS管。

二極管D30連接在高壓主電源的輸出端，二極管D31連接在直流升壓模塊的輸出端。二極管D30與二極管D31并聯(lián)連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的技術(shù)方案包含了低壓電源以及高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路，高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路能夠?qū)崟r監(jiān)測高壓主電源的工作狀態(tài)，在車輛電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失去正常高壓主電源供電時可以瞬間快速切換至低壓電源，以保證車輛不至于轉(zhuǎn)向失控。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實用新型的一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3是比較器芯片LM339的工作原理及封裝管腳示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖1-3對本實用新型的最佳實施例進行詳細說明，以便于對本實用新型技術(shù)方案的理解和實施。

如附圖1所示，本實用新型的一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)，用于車輛的輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其主要包括高壓主電源DC1、低壓電源DC2、高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路和控制器。其中，高壓主電源DC1同時連接高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路和控制器，低壓電源DC2經(jīng)高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路連接控制器。如圖，控制器用于驅(qū)動輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動機。

在本實用新型中，高壓主電源可以選擇100V至500V范圍內(nèi)的直流電源，低壓電源則選擇12V或24V的直流電源。

正常情況下，車輛上同時配置有高壓主電源(例如直流100伏或500伏)和低壓電源(例如直流12伏或24伏)，平時主要由高壓主電源向控制器供電，由控制器驅(qū)動電動機，以保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常運行。

當高壓主電源失去時，高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路可以實時監(jiān)測到高壓主電源已經(jīng)失去，并且瞬間立即切換到低壓電源通道，并將低壓電升壓至此前的功電壓水平，將該高電壓繼續(xù)向控制器供電，由控制器驅(qū)動電動機，以維持系統(tǒng)繼續(xù)正常運行。

附圖2示出了本實用新型的高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路的結(jié)構(gòu)原理圖，如圖所示：高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路，主要包括比較器芯片LM339、三極管Q30、場效應管Q31、直流升壓模塊、電阻R30-37、二極管D1和D2。具體接線圖如附圖2所示。高壓主電源經(jīng)分壓電阻R33和R34連接至比較器芯片LM339的反相輸入端，R30-32、R35、R37、Q30作為比較器芯片LM339的外圍電路。其中，R35、R30、R31串聯(lián)后作為比較器芯片LM339同相輸入端的分壓電阻。比較器芯片LM339的同相輸入端連接在R30與R31之間。R31可以選用可調(diào)電阻，其未連接比較器芯片LM339的一端接地。

場效應管Q31連接在比較器芯片LM339與直流升壓模塊之間。電阻R36作為保護電阻連接在Q31的柵極和源極之間。在本實施例中，場效應管Q31可以選用P溝道MOS管。

低壓電源經(jīng)直流升壓模塊連接控制器，也即低壓電源經(jīng)高低壓供電轉(zhuǎn)換功能電路中的直流升壓模塊連接控制器。

二極管D30連接在高壓主電源的輸出端，二極管D31連接在直流升壓模塊的輸出端。二極管D30與二極管D31并聯(lián)連接。

LM339的輸出端相當于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源VDD一般須接一只電阻R37(稱為上拉電阻，選3-15K)。選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電位的值。因為當輸出晶體三極管截止時，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負載的值。

LM339比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓(也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點)，另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的。

如圖3所示，LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，類似于增益不可調(diào)的運算放大器。該電壓比較器的特點是：1)失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2)電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；3)對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；4)共模范圍很大，為0～(Ucc-1.5V)Vo；5)差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6)輸出端電位可靈活方便地選用。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。

LM339與IR2339、ANI339、SF339等的參數(shù)基本一致，在本實用新型中可互換使用。

以下結(jié)合附圖以及前述的說明對本實用新型的工作過程和工作原理進行詳細闡述。

正常情況下，車輛上同時有高壓主電源(例如直流100伏或500伏，本文以380伏為例說明)和低壓電源(例如直流12伏或24伏，本文以12伏為例說明)，平時主要由高壓主電源向控制器供電，由控制器驅(qū)動電動機，以保證系統(tǒng)正常運行。

當高壓主電源正常時，比較器芯片LM339的一路通道的負輸入端(4腳)電壓U4大于正輸入端(5腳)電壓U5，U5＝2.5V，輸出U2(2腳)低電平，直流升壓模塊沒有輸入，不工作，這時低壓電源是經(jīng)過Q31斷開的，后面的高壓電源由來自高壓主電源提供。

當高壓主電源失去時，比較器芯片LM339的一路通道的負輸入端(4腳)電壓U4小于正輸入端(5腳)電壓U5，U5＝2.5V，輸出U2(2腳)高電平，此時Q30飽和使得電阻R35上的壓降降低接近為零，進一步提高U5的電壓，使U4進一步小于U5，保證了電源切換控制的穩(wěn)定性；這時U2高電平驅(qū)動打開Q31接通低壓電源供給直流升壓模塊，直流升壓模塊輸出電壓瞬間升高經(jīng)過二極管D31輸出至高壓電源通道，此時由于高壓主電源的電壓低于直流升壓模塊輸出電壓，二者在二極管D30與D31組成的并聯(lián)節(jié)點處向高壓電源通道可靠地輸出高壓電源，保證了系統(tǒng)的正常運行。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。