一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器技术方案

本发明专利技术提供一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，其特征在于，包括DSP控制器、驱动单元、转速检测单元、电流检测单元、扭矩‑转角传感器、应力传感器和CAN接口单元；CAN接口单元接入车载CAN总线，用于与汽车电子助力转向系统进行数据交换；驱动单元用于在DSP控制器的控制下驱动电机向电子助力转向系统施加助力；转速检测单元用于检测电机的转速；电流检测单元用于输入电机的实际电流值并发送至DSP控制单元，DSP控制单元根据实际电流值与额定电流值的差值调剂输出信号的占空比；扭矩‑转角传感器用于采集汽车方向盘施加的扭矩信息和转角信息；应力传感器用于采集汽车电子助力转向系统受到的应力信息；DSP控制器用于计算需要提供的助力。

A DSP high precision motor controller based on automobile electronic power steering system

The invention provides a DSP high precision motor controller based on automobile electronic power steering system, which is characterized in that it includes DSP controller, drive unit, speed detection unit, current detection unit, torque \u2011 angle sensor, stress sensor and can interface unit; can interface unit is connected to vehicle can bus for data exchange with automobile electronic power steering system; The drive unit is used to drive the motor under the control of the DSP controller to apply power to the electronic power steering system; the speed detection unit is used to detect the speed of the motor; the current detection unit is used to input the actual current value of the motor and send it to the DSP control unit. The DSP control unit adjusts the duty cycle of the output signal according to the difference between the actual current value and the rated current value; torque \u2011 angle sensor The device is used to collect the torque and angle information applied by the steering wheel; the stress sensor is used to collect the stress information received by the electronic power steering system; the DSP controller is used to calculate the power needed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器
本专利技术涉及汽车控制
，特别是涉及一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器。
技术介绍
电子助力转向(ElectricPowerSteering，EPS)由电子助力器直接提供转向助力，它的核心部分由扭矩-转角传感系统、助力系统和控制系统3大部分组；现有的助力系统通常采用发动机直接驱动或者液压驱动的方式进行。发动机直接驱动时，容易造成发动机的损伤，以及能源的浪费。而使用液压驱动时，通常采用比例电磁阀和先导阀来控制液压回路，前者阀体内部结构过于复杂，制造难度大，成本较高，后者为防止电磁阀失效，采用冗余的做法，虽然能保证阀体正常工作，但大大增加成本。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，用于解决现有技术中发动机直接驱动时，容易造成发动机的损伤，以及能源的浪费。而使用液压驱动时，通常采用比例电磁阀和先导阀来控制液压回路，前者阀体内部结构过于复杂，制造难度大，成本较高，后者为防止电磁阀失效，采用冗余的做法，虽然能保证阀体正常工作，但大大增加成本的问题。本专利技术提供一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，包括DSP控制器、驱动单元、转速检测单元、电流检测单元、扭矩-转角传感器、应力传感器和CAN接口单元；所述驱动单元、所述转速检测单元、所述电流检测单元、所述扭矩-转角传感器、所述应力传感器和所述CAN接口单元分别和所述DSP控制器电连接；所述CAN接口单元接入车载CAN总线，用于与所述汽车电子助力转向系统进行数据交换；所述驱动单元用于在所述DSP控制器的控制下驱动电机向电子助力转向系统施加助力；所述转速检测单元用于检测电机的转速，并将转速发送至所述DSP控制单元；所述电流检测单元用于输入电机的实际电流值并发送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元根据实际电流值与额定电流值的差值调剂输出信号的占空比；所述扭矩-转角传感器用于采集汽车方向盘施加的扭矩信息和转角信息，并发送至所述DSP控制器；所述应力传感器用于采集所述汽车电子助力转向系统受到的应力信息，并发送至所述DSP控制器；所述DSP控制器用于根据电机的转速、占空比、扭矩信息、转角信息和应力信息计算需要向所述汽车电子助力转向系统提供的助力。于本专利技术的一实施例中，所述电流检测单元为霍尔电流传感器。于本专利技术的一实施例中，所述应力传感器为用于检测车辆转向时受到阻力的阻力传感器，所述DSP控制器根据受到的阻力与汽车电子助力转向系统的转向器输入轴半径的乘积作为总阻力矩。于本专利技术的一实施例中，还包括车速传感器，与所述DSP控制器相连，用于采集车速信息，并发送给所述DSP控制器；所述DSP控制器用于根据扭矩信息、转角信息、车速信息和总阻力矩通过查助力曲线确定电机输出的助力。如上所述，本专利技术的一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，具有以下有益效果：其结构简单，成本低廉，系统功耗低，检测精度高，实时性强，可靠性和稳定性好，使用灵活，具有良好的可扩展性，而且助力无滞后。附图说明图1显示为本专利技术中基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器的结构方框示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。参见图1，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1所示，图1显示为本专利技术中基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器的结构方框示意图。本专利技术提供了一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，包括DSP控制器、驱动单元、转速检测单元、电流检测单元、扭矩-转角传感器、应力传感器和CAN接口单元；所述驱动单元、所述转速检测单元、所述电流检测单元、所述扭矩-转角传感器、所述应力传感器和所述CAN接口单元分别和所述DSP控制器电连接；所述CAN接口单元接入车载CAN总线，用于与所述汽车电子助力转向系统进行数据交换；所述驱动单元用于在所述DSP控制器的控制下驱动电机向电子助力转向系统施加助力；所述转速检测单元用于检测电机的转速，并将转速发送至所述DSP控制单元；所述电流检测单元用于输入电机的实际电流值并发送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元根据实际电流值与额定电流值的差值调剂输出信号的占空比；所述扭矩-转角传感器用于采集汽车方向盘施加的扭矩信息和转角信息，并发送至所述DSP控制器；所述应力传感器用于采集所述汽车电子助力转向系统受到的应力信息，并发送至所述DSP控制器；所述DSP控制器用于根据电机的转速、占空比、扭矩信息、转角信息和应力信息计算需要向所述汽车电子助力转向系统提供的助力。DSP控制器可以选用高性能DSP控制器TMS320F241，TMS320F241是专为数字电机控制而设计的芯片，内嵌了CAN模块，能够满足汽车转向时驱动电机的高精准控制。在本专利技术的优选实施例中，所述电流检测单元为霍尔电流传感器。在本专利技术的一实施例中，所述应力传感器为用于检测车辆转向时受到阻力的阻力传感器，所述DSP控制器根据受到的阻力与汽车电子助力转向系统的转向器输入轴半径的乘积作为总阻力矩。进一步地，还包括车速传感器，与所述DSP控制器相连，用于采集车速信息，并发送给所述DSP控制器；所述DSP控制器用于根据扭矩信息、转角信息、车速信息和总阻力矩通过查助力曲线确定电机输出的助力。综上所述，本专利技术的基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，其结构简单，成本低廉，系统功耗低，检测精度高，实时性强，可靠性和稳定性好，使用灵活，具有良好的可扩展性，而且助力无滞后。所以，本专利技术有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，其特征在于，包括DSP控制器、驱动单元、转速检测单元、电流检测单元、扭矩-转角传感器、应力传感器和CAN接口单元；/n所述驱动单元、所述转速检测单元、所述电流检测单元、所述扭矩-转角传感器、所述应力传感器和所述CAN接口单元分别和所述DSP控制器电连接；/n所述CAN接口单元接入车载CAN总线，用于与所述汽车电子助力转向系统进行数据交换；/n所述驱动单元用于在所述DSP控制器的控制下驱动电机向电子助力转向系统施加助力；/n所述转速检测单元用于检测电机的转速，并将转速发送至所述DSP控制单元；/n所述电流检测单元用于输入电机的实际电流值并发送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元根据实际电流值与额定电流值的差值调剂输出信号的占空比；/n所述扭矩-转角传感器用于采集汽车方向盘施加的扭矩信息和转角信息，并发送至所述DSP控制器；/n所述应力传感器用于采集所述汽车电子助力转向系统受到的应力信息，并发送至所述DSP控制器；/n所述DSP控制器用于根据电机的转速、占空比、扭矩信息、转角信息和应力信息计算需要向所述汽车电子助力转向系统提供的助力。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于汽车电子助力转向系统的DSP高精准电机控制器，其特征在于，包括DSP控制器、驱动单元、转速检测单元、电流检测单元、扭矩-转角传感器、应力传感器和CAN接口单元；
所述驱动单元、所述转速检测单元、所述电流检测单元、所述扭矩-转角传感器、所述应力传感器和所述CAN接口单元分别和所述DSP控制器电连接；
所述CAN接口单元接入车载CAN总线，用于与所述汽车电子助力转向系统进行数据交换；
所述驱动单元用于在所述DSP控制器的控制下驱动电机向电子助力转向系统施加助力；
所述转速检测单元用于检测电机的转速，并将转速发送至所述DSP控制单元；
所述电流检测单元用于输入电机的实际电流值并发送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元根据实际电流值与额定电流值的差值调剂输出信号的占空比；
所述扭矩-转角传感器用于采集汽车方向盘施加的扭矩信息和转角信息，并发送至所述DSP控制器；
所述应力传感器用于采集所述汽车电子助力转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少棠，
申请(专利权)人：龙海特尔福汽车电子研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35