一种电动助力转向器控制工作电路制造技术

本发明专利技术提出了一种电动助力转向器控制工作电路，包括主控制器和安全控制器，主控制器和安全控制器通过SPI通讯，扭矩角度检测模块检测输出端连接主控制器和安全控制器，主控制器PWM调节端连接前驱动模块，前驱动模块连接H桥驱动模块，H桥驱动模块连接相位开关，相位开关模块连接汽车电动机，电流检测外围电路电流信号输出端连接主控制器和前驱动模块，主控制器电动机电压信号输入端连接电动机电压采样模块，电动机电压采样模块检测端连接汽车电动机相位，主控制器使能信号输入端连接使能电路，主控制器连接温度传感器，主控制器电动机位置信号输入端连接霍尔传感器。能够高效控制汽车正常转向，保障汽车正常行驶；信号稳定，干扰少。

A control circuit of electric power steering gear

【技术实现步骤摘要】
一种电动助力转向器控制工作电路
本专利技术涉及汽车转向助力
，具体涉及一种电动助力转向器控制工作电路。
技术介绍
汽车在行驶过程中，经常需要改变行驶的方向，称为转向。轮式汽车行驶是通过转向轮相对于汽车纵向轴线偏转一定的角度来实现的。用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。传统商用车一般采用循环球式液压动力转向器，由发动机带动液压油泵提供转向动力；新能源商用车由于取消了发动机，增加了电动机驱动的油泵，为转向提供动力。上述两种转向结构均采用了液压系统，存在效率低、污染环境和噪声大等问题。随着现代汽车技术的迅猛发展，人们对汽车转向操纵性能的要求日益提高，因此，急需一种高效控制电动助力转向系统的控制电路。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电动助力转向器控制工作电路，能够高效控制汽车正常转向。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种电动助力转向器控制工作电路，包括主控制器和安全控制器，所述主控制器SPI通讯收发端连接安全控制器SPI通讯收发端，扭矩角度检测模块检测信号输出端连接主控制器检测信号输入端和安全控制器检测信号输入端，主控制器PWM调节端连接前驱动模块脉宽调节受控端，前驱动模块控制输出端连接H桥驱动模块受控端，H桥驱动模块输出端连接相位开关模块接收端，相位开关模块输出端连接汽车电动机相位受控端，H桥驱动模块电流被测端连接电流检测外围电路电流采样信号输入端，电流检测外围电路电流信号输出端连接主控制器电流信号输入端和前驱动模块电流信号输入端，主控制器电动机电压信号输入端连接电动机电压采样模块检测输出端，电动机电压采样模块检测端连接汽车电动机相位电压被测端，主控制器使能信号输入端连接使能电路一端，使能电路另一端连接点火器信号输出端，主控制器温度信号输入端连接温度传感器检测输出端，主控制器电动机位置信号输入端连接霍尔传感器检测输出端。主控制器与安全控制器用于采集扭矩信号和角度信号，再同步计算助力扭矩，主控制器通过SPI通信将助力扭矩传输到安全控制器进行校验。助力扭矩输出给前驱动模块，放大驱动电压，再输出到H桥驱动模块，H桥驱动模块输出端控制电动机三相上电，最终驱动电动机转动。通过电流检测外围电路采集电动机的相电流并进行反馈，通过比较反馈的电动机相电流和实际的电动机相电流，进行PI控制。上述方案中：还包括供电模块，所述供电模块包括芯片供电子模块、传感器供电子模块和大电流回路控制电路；芯片供电子模块包括芯片供电稳压器，芯片供电稳压器电源输入端连接电源，芯片供电稳压器供电输出端连接第八十一电容一端和第二百二十九电容一端，芯片供电稳压器接地端、第八十一电容另一端和第二百二十九电容另一端均接地，芯片供电稳压器第一工作端连接主控制器第一重置端；传感器供电子模块包括第一传感器供电电路和第二传感器供电电路；第一传感器供电电路包括第一传感器稳压器，第一传感器稳压器电源输入端连接电源和第一百一十八电容一端，第一传感器稳压器供电输出端为方向盘角度传感器供电，第一传感器稳压器第一工作端连接第二百一十九电阻一端和第一百九十五电容一端，第二百一十九电阻一端连接安全控制器供电工作端，第一传感器稳压器第二工作端连接第一百二十电容一端，第一百一十八电容另一端、第一百二十电容另一端和第一传感器稳压器接地端接地；第二传感器供电电路包括第二传感器稳压器，第二传感器稳压器电源输入端连接电源和第二百二十八电容一端，第二传感器稳压器供电输出端为第一方向盘扭矩传感器和第二方向盘扭矩传感器供电，第二传感器稳压器第一工作端连接第二百一十九电阻一端，第二传感器稳压器第二工作端连接第一百二十一电容一端，第二百二十八电容另一端、第一百二十一电容另一端和第二传感器稳压器接地端接地；大电流回路控制电路包括第二电感，第二电感第一端连接第二二极管一端、第六十九电容一端、第六十七电容一端和蓄电池一端，第二电感第二端、第二二极管另一端和第六十九电容另一端均接地，第六十七电容另一端连接第七十六电容一端，第六十七电容另一端、第七十六电容另一端均接地，第二电感第三端连接第三十五场效应管漏极，第三十五场效应管栅极连接第三十六场效应管栅极和第二百三十二电阻一端，第三十五场效应管源极连接第三十六场效应管源极，第二百三十二电阻另一端连接第三十七场效应管漏极，第三十七场效应管源极连接MOS驱动工作端，第三十七场效应管栅极连接第二百三十三电阻一端，第三十六场效应管漏极连接第七十二电容一端和第二百三十三电阻另一端，第二百三十三电阻另一端为H桥供电端，第二电感第四端和第七十二电容另一端接地。上述方案中：电动机电压采样模块包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路；第一电压采样电路包括第二十六电阻，第二十六电阻一端连接芯片供电稳压器电源输入端，第二十六电阻另一端连接第二十七电阻一端和前驱动模块第一相位端，第二十七电阻另一端连接第三十电阻一端、第十电容一端和主控制器电动机第一相位电压信号输入端，第三十电阻另一端和第十电容另一端均接地；第二电压采样电路包括第二十四电阻，第二十四电阻一端连接芯片供电稳压器电源输入端，第二十四电阻另一端连接第二十五电阻一端和前驱动模块第二相位端，第二十五电阻另一端连接第二十九电阻一端、第九电容一端和主控制器电动机第二相位电压信号输入端，第二十九电阻另一端和第九电容另一端均接地；第三电压采样电路包括第二十二电阻，第二十二电阻一端连接芯片供电稳压器电源输入端，第二十二电阻另一端连接第二十三电阻一端和前驱动模块第三相位端，第二十三电阻另一端连接第二十八电阻一端、第八电容一端和主控制器电动机第三相位电压信号输入端，第二十八电阻另一端和第八电容另一端均接地。上述方案中：扭矩角度检测模块检测信号输出端连接检测信号滤波模块原始信号输入端，检测信号滤波模块滤波信号输出端连接主控制器检测信号输入端和安全控制器检测信号输入端；扭矩角度检测模块包括第一方向盘扭矩传感器、第二方向盘扭矩传感器、第一方向盘角度传感器和第二方向盘角度传感器，检测信号滤波模块包括第一方向盘扭矩信号滤波电路、第二方向盘扭矩信号滤波电路、第一方向盘角度信号滤波电路和第二方向盘角度信号滤波电路；第一方向盘扭矩传感器检测信号输出端连接第一方向盘扭矩信号滤波电路原始信号输入端，第一方向盘扭矩信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器第一方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器第一方向盘扭矩检测信号输入端；第二方向盘扭矩传感器检测信号输出端连接第二方向盘扭矩信号滤波电路原始信号输入端，第二方向盘扭矩信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器第二方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器第二方向盘扭矩检测信号输入端；第一方向盘角度传感器检测信号输出端连接第一方向盘角度信号滤波电路原始信号输入端，第一方向盘角度信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器第一方向盘角度检测信号输入端和安全控制器第一方向盘角度检测信号输入端；第二方向盘角度传感器检测信号输出端连接第二方向盘角度信号滤波电路原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：包括主控制器(U3)和安全控制器(U9)，所述主控制器(U3)SPI通讯收发端连接安全控制器(U9)SPI通讯收发端，扭矩角度检测模块检测信号输出端连接主控制器(U3)检测信号输入端和安全控制器(U9)检测信号输入端，主控制器(U3)PWM调节端连接前驱动模块(U1)脉宽调节受控端，前驱动模块(U1)控制输出端连接H桥驱动模块受控端，H桥驱动模块输出端连接相位开关模块接收端，相位开关模块输出端连接汽车电动机相位受控端，H桥驱动模块电流被测端连接电流检测外围电路电流采样信号输入端，电流检测外围电路电流信号输出端连接主控制器(U3)电流信号输入端和前驱动模块(U1)电流信号输入端，主控制器(U3)电动机电压信号输入端连接电动机电压采样模块检测输出端，电动机电压采样模块检测端连接汽车电动机相位电压被测端，主控制器(U3)使能信号输入端连接使能电路一端，使能电路另一端连接点火器信号输出端，主控制器(U3)温度信号输入端连接温度传感器检测输出端，主控制器(U3)电动机位置信号输入端连接霍尔传感器检测输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：包括主控制器(U3)和安全控制器(U9)，所述主控制器(U3)SPI通讯收发端连接安全控制器(U9)SPI通讯收发端，扭矩角度检测模块检测信号输出端连接主控制器(U3)检测信号输入端和安全控制器(U9)检测信号输入端，主控制器(U3)PWM调节端连接前驱动模块(U1)脉宽调节受控端，前驱动模块(U1)控制输出端连接H桥驱动模块受控端，H桥驱动模块输出端连接相位开关模块接收端，相位开关模块输出端连接汽车电动机相位受控端，H桥驱动模块电流被测端连接电流检测外围电路电流采样信号输入端，电流检测外围电路电流信号输出端连接主控制器(U3)电流信号输入端和前驱动模块(U1)电流信号输入端，主控制器(U3)电动机电压信号输入端连接电动机电压采样模块检测输出端，电动机电压采样模块检测端连接汽车电动机相位电压被测端，主控制器(U3)使能信号输入端连接使能电路一端，使能电路另一端连接点火器信号输出端，主控制器(U3)温度信号输入端连接温度传感器检测输出端，主控制器(U3)电动机位置信号输入端连接霍尔传感器检测输出端。


2.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：还包括供电模块，所述供电模块包括芯片供电子模块、传感器供电子模块和大电流回路控制电路；
芯片供电子模块包括芯片供电稳压器(U5)，芯片供电稳压器(U5)电源输入端连接电源，芯片供电稳压器(U5)供电输出端连接第八十一电容(C81)一端和第二百二十九电容(C229)一端，芯片供电稳压器(U5)接地端、第八十一电容(C81)另一端和第二百二十九电容(C229)另一端均接地，芯片供电稳压器(U5)第一工作端连接主控制器(U3)第一重置端；
传感器供电子模块包括第一传感器供电电路和第二传感器供电电路；第一传感器供电电路包括第一传感器稳压器(U7)，第一传感器稳压器(U7)电源输入端连接电源和第一百一十八电容(C118)一端，第一传感器稳压器(U7)供电输出端为方向盘角度传感器供电，第一传感器稳压器(U7)第一工作端连接第二百一十九电阻(R129)一端和第一百九十五电容(C195)一端，第二百一十九电阻(R129)一端连接安全控制器(U9)供电工作端，第一传感器稳压器(U7)第二工作端连接第一百二十电容(C120)一端，第一百一十八电容(C118)另一端、第一百二十电容(C120)另一端和第一传感器稳压器(U7)接地端接地；
第二传感器供电电路包括第二传感器稳压器(U8)，第二传感器稳压器(U8)电源输入端连接电源和第二百二十八电容(C228)一端，第二传感器稳压器(U8)供电输出端为第一方向盘扭矩传感器和第二方向盘扭矩传感器供电，第二传感器稳压器(U8)第一工作端连接第二百一十九电阻(R129)一端，第二传感器稳压器(U8)第二工作端连接第一百二十一电容(C121)一端，第二百二十八电容(C228)另一端、第一百二十一电容(C121)另一端和第二传感器稳压器(U8)接地端接地；
大电流回路控制电路包括第二电感(L2)，第二电感(L2)第一端连接第二二极管(D2)一端、第六十九电容(C69)一端、第六十七电容(C67)一端和蓄电池一端，第二电感(L2)第二端、第二二极管(D2)另一端和第六十九电容(C69)另一端均接地，第六十七电容(C67)另一端连接第七十六电容(C76)一端，第六十七电容(C67)另一端、第七十六电容(C76)另一端均接地，第二电感(L2)第三端连接第三十五场效应管(Q35)漏极，第三十五场效应管(Q35)栅极连接第三十六场效应管(Q36)栅极和第二百三十二电阻(R232)一端，第三十五场效应管(Q35)源极连接第三十六场效应管(Q36)源极，第二百三十二电阻(R232)另一端连接第三十七场效应管(Q37)漏极，第三十七场效应管(Q37)源极连接MOS驱动工作端，第三十七场效应管(Q37)栅极连接第二百三十三电阻(R233)一端，第三十六场效应管(Q36)漏极连接第七十二电容(C72)一端和第二百三十三电阻(R233)另一端，第二百三十三电阻(R233)另一端为H桥供电端，第二电感(L2)第四端和第七十二电容(C72)另一端接地。


3.根据权利要求2所述的一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：电动机电压采样模块包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路；第一电压采样电路包括第二十六电阻(R26)，第二十六电阻(R26)一端连接芯片供电稳压器(U5)电源输入端，第二十六电阻(R26)另一端连接第二十七电阻(R27)一端和前驱动模块(U1)第一相位端，第二十七电阻(R27)另一端连接第三十电阻(R30)一端、第十电容(C10)一端和主控制器(U3)电动机第一相位电压信号输入端，第三十电阻(R30)另一端和第十电容(C10)另一端均接地；
第二电压采样电路包括第二十四电阻(R24)，第二十四电阻(R24)一端连接芯片供电稳压器(U5)电源输入端，第二十四电阻(R24)另一端连接第二十五电阻(R25)一端和前驱动模块(U1)第二相位端，第二十五电阻(R25)另一端连接第二十九电阻(R29)一端、第九电容(C9)一端和主控制器(U3)电动机第二相位电压信号输入端，第二十九电阻(R29)另一端和第九电容(C9)另一端均接地；
第三电压采样电路包括第二十二电阻(R22)，第二十二电阻(R22)一端连接芯片供电稳压器(U5)电源输入端，第二十二电阻(R22)另一端连接第二十三电阻(R23)一端和前驱动模块(U1)第三相位端，第二十三电阻(R23)另一端连接第二十八电阻(R28)一端、第八电容(C8)一端和主控制器(U3)电动机第三相位电压信号输入端，第二十八电阻(R28)另一端和第八电容(C8)另一端均接地。


4.根据权利要求2所述的一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：扭矩角度检测模块检测信号输出端连接检测信号滤波模块原始信号输入端，检测信号滤波模块滤波信号输出端连接主控制器(U3)检测信号输入端和安全控制器(U9)检测信号输入端；
扭矩角度检测模块包括第一方向盘扭矩传感器、第二方向盘扭矩传感器、第一方向盘角度传感器和第二方向盘角度传感器，检测信号滤波模块包括第一方向盘扭矩信号滤波电路、第二方向盘扭矩信号滤波电路、第一方向盘角度信号滤波电路和第二方向盘角度信号滤波电路；
第一方向盘扭矩传感器检测信号输出端连接第一方向盘扭矩信号滤波电路原始信号输入端，第一方向盘扭矩信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器(U3)第一方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器(U9)第一方向盘扭矩检测信号输入端；
第二方向盘扭矩传感器检测信号输出端连接第二方向盘扭矩信号滤波电路原始信号输入端，第二方向盘扭矩信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器(U3)第二方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器(U9)第二方向盘扭矩检测信号输入端；
第一方向盘角度传感器检测信号输出端连接第一方向盘角度信号滤波电路原始信号输入端，第一方向盘角度信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器(U3)第一方向盘角度检测信号输入端和安全控制器(U9)第一方向盘角度检测信号输入端；
第二方向盘角度传感器检测信号输出端连接第二方向盘角度信号滤波电路原始信号输入端，第二方向盘角度信号滤波电路滤波信号输出端连接主控制器(U3)第二方向盘角度检测信号输入端和安全控制器(U9)第二方向盘角度检测信号输入端。


5.根据权利要求4所述的一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：第一方向盘角度检测电路包括第二百五十七电阻(R257)，第二百五十七电阻(R257)一端连接第一方向盘角度传感器检测信号输出端、第二百五十九电阻(R259)一端和第二百四十三电容(C243)一端，第二百五十九电阻(R259)另一端连接第一传感器稳压器(U7)供电输出端，第二百五十七电阻(R257)另一端连接第二百五十八电阻(R258)一端和第二百四十二电容(C242)一端，第二百五十八电阻(R258)另一端连接第二百四十四电容(C244)一端、主控制器(U3)第一方向盘角度检测信号输入端和安全控制器(U9)第一方向盘角度检测信号输入端，第二百四十三电容(C243)另一端、第二百四十三电容(C243)另一端和第二百四十四电容(C244)另一端均接地；
第二方向盘角度检测电路包括第二百六十电阻(R260)，第二百六十电阻(R260)一端连接第二方向盘角度传感器检测信号输出端、第二百六十二电阻(R262)一端和第二百四十六电容(C246)一端，第二百六十二电阻(R262)另一端连接第一传感器稳压器(U7)供电输出端，第二百六十电阻(R260)另一端连接第二百六十一电阻(R261)一端和第二百四十五电容(C245)一端，第二百六十一电阻(R261)另一端连接第二百四十七电容(C247)一端、主控制器(U3)第二方向盘角度检测信号输入端和安全控制器(U9)第二方向盘角度检测信号输入端，第二百四十六电容(C246)另一端、第二百四十五电容(C245)另一端和第二百四十七电容(C247)另一端均接地；
第一方向盘扭矩检测电路包括第二百六十六电阻(R266)，第二百六十六电阻(R266)一端连接第一方向盘扭矩传感器检测信号输出端、第二百六十八电阻(R268)一端和第二百五十二电容(C252)一端，第二百六十八电阻(R268)另一端连接第二传感器稳压器(U8)供电输出端，第二百六十六电阻(R266)另一端连接第二百六十七电阻(R267)一端和第二百五十一电容(C251)一端，第二百六十七电阻(R267)另一端连接第二百五十三电容(C253)一端、主控制器(U3)第一方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器(U9)第一方向盘扭矩检测信号输入端，第二百五十二电容(C252)另一端、第二百五十一电容(C251)另一端和第二百五十三电容(C253)另一端均接地；
第二方向盘扭矩检测电路包括第二百六十三电阻(R263)，第二百六十三电阻(R263)一端连接第二方向盘扭矩传感器检测信号输出端、第二百六十五电阻(R265)一端和第二百四十九电容(C249)一端，第二百六十五电阻(R265)另一端连接第二传感器稳压器(U8)供电输出端，第二百六十三电阻(R263)另一端连接第二百六十四电阻(R264)一端和第二百四十八电容(C248)一端，第二百六十四电阻(R264)另一端连接第二百五十电容(C250)一端、主控制器(U3)第二方向盘扭矩检测信号输入端和安全控制器(U9)第二方向盘扭矩检测信号输入端，第二百四十九电容(C249)另一端、第二百四十八电容(C248)另一端和第二百五十电容(C250)另一端均接地。


6.根据权利要求2所述的一种电动助力转向器控制工作电路，其特征在于：霍尔传感器检测输出端连接霍尔信号滤波模块原始信号输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪，何德龙，张建，余方宽，
申请(专利权)人：重庆鹤姿汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50