一种电动助力转向系统及其电流采样电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电流采样电路，包括：采样单元与电流输入端相连，对电流信号进行采样，并转换为电压信号；延时控制单元的输入端与采样单元的输出端相连，延时控制单元的控制端与电机的脉冲宽度调制信号输出端相连，根据脉冲宽度调制信号控制采样单元输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉电压信号中的无效信号；保持单元的输入端与延时控制单元的输出端相连，保持有效信号输出且在无效信号阶段将有效信号泄放输出；放大单元的输入端与保持单元相连，将输入的信号进行放大后输出，提高了电流采样的准确性。本实用新型专利技术还公开了一种电动助力转向系统，其应用了上述电流采样电路，提高了系统的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种电流采样电路，包括：采样单元与电流输入端相连，对电流信号进行采样，并转换为电压信号；延时控制单元的输入端与采样单元的输出端相连，延时控制单元的控制端与电机的脉冲宽度调制信号输出端相连，根据脉冲宽度调制信号控制采样单元输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉电压信号中的无效信号；保持单元的输入端与延时控制单元的输出端相连，保持有效信号输出且在无效信号阶段将有效信号泄放输出；放大单元的输入端与保持单元相连，将输入的信号进行放大后输出，提高了电流采样的准确性。本技术还公开了一种电动助力转向系统，其应用了上述电流采样电路，提高了系统的灵活性。【专利说明】一种电动助力转向系统及其电流采样电路
本技术涉及电动助力
，尤其涉及一种电动助力转向系统及其电流采 样电路。
技术介绍
随着电子技术的发展，电动助力转向系统（EPS, Electric Power Steering)逐渐 成为主流的汽车转向系统。由于该系统中的助力电机直接提供转向助力帮助驾驶员进行转 向操作，所以该系统相对于机械液压助力系统和电子液压助力系统来说具有节能、环保、调 整灵活、装配方便等优点。助力电机由采用电流闭环控制，电流采样电路输出的电流的精度 直接影响助力电机的助力效果。 目前，电流采样电路由分立器件组成，主要包括采样滤波电路、保持电路和反相比 例放大电路。当助力电机工作时电流采样电路的采样电阻上会流过大电流，一方面在采样 电阻上反弹出较高电压，另一方面极易产生共模信号，影响真实电流信号。 现有技术中，保持电路通过增大采样滤波电路的滤波时间常数将反弹出的较高电 压滤掉，来保证信号的真实性。但增大滤波时间常数会对真实电流信号造成延迟，影响电机 控制动态响应，容易产生转向顿挫感。为克服电流信号的延迟，采样保持电路使用反相比例 放大器对电流信号进行放大，虽然可以达到放大目的，对共模信号没有抑制作用。为抑制共 模信号，使用软件标定反向比例放大器的放大倍数，但软件标定过程非常复杂，标定不合理 会造成电机出力过大或过小，从而使驾驶员感觉转向过轻或转向吃力，影响驾驶操控性。
技术实现思路
本技术实施例提供一种电动助力转向系统及其电流采样电路，以提高电流采 样的精度，改善电动助力转向系统的操控性。 本技术实施例提供了一种电动助力转向系统的电流采样电路，包括：采样单 元、延时控制单元、保持单元和放大单元；其中， 所述采样单元与电流输入端相连，用于对电流信号进行采样，并转换为电压信 号； 所述延时控制单元的输入端与所述采样单元的输出端相连，所述延时控制单元的 控制端与电机的脉冲宽度调制信号输出端相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述 采样单元输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉所述电压信号中的无效信号； 所述保持单元的输入端与所述延时控制单元的输出端相连，用于保持所述有效信 号输出，且在无效信号阶段将所述有效信号泄放输出； 所述放大单元的输入端与所述保持单元相连，用于将输入的信号进行放大后输 出。 优选地，所述放大单元为差分放大单元，用于将输入的信号进行差分放大后输出。 优选地，所述差分放大单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和运算 放大器； 所述第一电阻和所述第三电阻并联接入所述保持单元的输出端； 所述运算放大器的同相输入端连接所述第一电阻的一端，且通过所述第二电阻接 地； 所述运算放大器的反相输入端连接所述第三电阻和所述第四电阻的一端，且通过 所述第四电阻的另一端连接至所述运算放大器的输出端。 优选地，所述延时控制单元包括：采样开关管、第一开关管驱动电阻、第二开关管 驱动电阻、延迟电容、延迟电阻和延时控制驱动管； 所述采样开关管通过输入端和输出端串接在采样单元和保持单元之间，所述采样 开关管的控制端通过第一开关管驱动电阻接12V电源，且通过第二开关管驱动电阻和延时 控制驱动管接地； 所述延时控制驱动管的控制端接地； 所述延时控制驱动管的输入端通过延时电阻连接电机的脉冲宽度调制信号，且通 过延时电容接地。 优选地，所述保持单元包括：泄放电阻，和与所述泄放电阻并联的保持电容。 优选地，所述采样单元包括：采样电阻。 优选地，所述采样开关管和所述延时控制驱动管为NPN型三极管。 本技术实施例还提供了一种电动助力转向系统，包括电流采样电路和电机驱 动电路； 所述电流采样电路采用本技术任意实施例所提供的电动助力转向系统的电 流采样电路； 所述电机驱动电路至少包括脉冲宽度调制信号控制电路，用于控制电机，且将所 述脉冲宽度调制信号的输出端连接所述电流采样电路。 本技术实施例通过一种电动助力转向系统及其电流采样电路，相对于现有技 术中的电流采样电路，去除滤波电路，消除了滤波电容对电流采样造成的延迟；增加了延迟 控制单元，消除无效反弹电压信号。进一步的，还通过使用差分放大单元消除共模电压，提 高了电流采样的准确性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术实施例一提供的一种电动助力转向系统的电流采样电路结构 示意图； 图2为本技术实施例二提供的一种电动助力转向系统的电流采样电路图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处 所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说 明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。 实施例一 图1为本技术实施例1提供的一种电动助力转向系统的电流采样电路的结构 示意图。 为提高电流采样的准确性，本技术实施例提供了一种电动助力转向系统的电 流采样电路，如图1所示，包括：采样单元100、延时控制单元101、保持单元102和放大单元 103。 其中，采样单元100与电流输入端相连，用于对电流信号进行采样，并转换为电压 信号；延时控制单元101的输入端与采样单元100的输出端相连，延时控制单元101的控制 端与电机的脉冲宽度调制（PWM)信号输出端相连，用于根据脉冲宽度调制信号控制采样单 元100输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉电压信号中的无效信号；保持单 元102的输入端与延时控制单元101的输出端相连，用于保持有效信号输出，且在无效信号 阶段将有效信号泄放输出；放大单元103的输入端与保持单元102相连，用于将输入的信号 进行放大后输出。 在本实施例的技术方案中，PWM信号可作为采样单元的控制开关，控制采样开关开 通时刻，以便将采样信号中的无效信号屏蔽掉，保证有效信号顺利进入保持单元。可以控制 调节延迟时间，使得根据PWM信号屏蔽无效信号的时刻与反弹电压持续时间相匹配，便可 以有效滤除无效信号，保证采样的准确性。 通过本技术实施例一公开的一种电流采样电路，相对于现有技术中的电流采 样电路，去除滤波电路，消除了滤波电容对电流采样造成的延迟；增加了延迟控制单元，消 除无效反弹电压信号。 在上述实施例的基础上，所述放大单元优选为差分放大单元，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向系统的电流采样电路，其特征在于，包括：采样单元、延时控制单元、保持单元和放大单元；其中，所述采样单元与电流输入端相连，用于对电流信号进行采样，并转换为电压信号；所述延时控制单元的输入端与所述采样单元的输出端相连，所述延时控制单元的控制端与电机的脉冲宽度调制信号输出端相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述采样单元输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉所述电压信号中的无效信号；所述保持单元的输入端与所述延时控制单元的输出端相连，用于保持所述有效信号输出，且在无效信号阶段将所述有效信号泄放输出；所述放大单元的输入端与所述保持单元相连，用于将输入的信号进行放大后输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁宁，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11