[發明專利]電動伺服助力轉向控制器

有效

• 申請號: 200710069589.0
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN101110561A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 吳鋒;楊志家;姚棟偉;胡樹根;王耘
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;B62D5/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 韓介梅

1.電動伺服助力轉向控制器，其特征是包括比例積分微分控制器(1)，三角波發生電路(2)，比較器(3)，電機電流檢測電路(5)，電機驅動電路(4)，微處理器(6)和電機電流給定電路(7)；微處理器(6)采集車速信號(A)與發動機轉速信號(B)，其一個控制信號輸出端通過SPI總線與電機電流給定電路(7)的一個輸入端相連，另一個控制信號輸出端與電機驅動電路(4)輸入端相連；電機電流給定電路(7)的外部信號輸入端接扭矩傳感器輸出的主扭矩信號(C)，電機電流給定電路(7)輸出的電壓信號接比例積分微分控制器(1)的同向輸入端；比例積分微分控制器的反向輸入端與電機電流檢測電路(5)的輸出端相連，比例積分微分控制器的輸出端與比較器(3)的同向輸入端相連，比較器(3)的反向輸入端與三角波發生電路(2)的輸出端相連，比較器輸出的脈寬調制信號(PWM)接入電機驅動電路(4)的控制信號輸入端，電機驅動電路(4)的電機電流檢測信號輸出端與電機電流檢測電路(5)的輸入端相連，電機驅動電路(4)過電流故障檢測信號輸出端，三角波發生電路(2)產生的三角波信號以及外部輸入的故障檢測信號(D)分別連接微處理器(6)的故障檢測端。

2.根據權利要求1所述的電動伺服助力轉向控制器，其特征是電機電流給定電路(7)包括兩個運算放大器(U5、U6)，數字電位器(U7)，肖特基二極管(T)，邏輯非門(U1D)以及外圍電阻、電容元件，其中，一個運算放大器(U5)采用芯片AD824，另一個運算放大器(U6)采用芯片LM2904，數字電位器(U7)采用芯片AD5160，邏輯非門(U1D)采用芯片74HC14，芯片AD824的引腳3一路經電阻R22連接扭據傳感器輸出的主扭矩信號C，另一路經電阻R23與電機電流檢測電路(5)的+2.5V輸出端相連，芯片AD824的引腳1與引腳2之間接入電阻R27，芯片AD824的引腳2通過電阻R26與芯片LM2904的引腳1相連，在芯片LM2904的引腳2與引腳1之間接入電阻R25，芯片LM2904的3腳通過電阻R24與芯片74HC14的引腳8相連，芯片74HC14的引腳9與微處理器(6)的參考電壓信號輸出端相連，芯片AD824的引腳1通過肖特基二極管(T)和電阻R28與芯片AD5160的引腳8相連，芯片AD5160的引腳7與電機電流檢測電路(5)的+2.5V輸出端相連，芯片AD5160的引腳4接微處理器(6)輸出的時鐘信號CLK，AD5160的引腳5接微處理器(6)輸出的控制信號SDI，AD5160的引腳6接微處理器(6)輸出的片選信號CS，芯片AD5160的引腳1輸出電機電流給定信號Isv，接比例積分微分控制器(1)的輸入端Isv。

3.根據權利要求1所述的電動伺服助力轉向控制器，其特征是電機驅動電路(4)包括兩個電機驅動芯片，三個邏輯非門(U1A，U1B和U1C)以及一些外圍電阻、電容元件，其中，一個電機驅動芯片為BTS7960A，另一個電機驅動芯片為BTS7960B，三個邏輯非門(U1A，U1B，U1C)分別采用芯片74HC14，BTS7960A的引腳1和BTS7960B的引腳1相連并接地，BTS7960A的引腳7和BTS7960B的引腳7相連并接+12V電源；BTS7960A的引腳3和BTS7960B的引腳3均與第三邏輯非門(U1C)74HC14的引腳6相連，第三邏輯非門(U1C)74HC14的引腳5接微控制器(6)的使能信號輸出端(Run)，第一邏輯非門(U1A)74HC14的引腳1接比較器(3)的脈寬調制信號PWM輸出端，第一邏輯非門(U1A)74HC14的引腳2及第二邏輯非門(U1B)74HC14的引腳3共接芯片BTS7960A的引腳2，第二邏輯非門(U1B)74HC14的引腳4接BTS7960B的引腳2，芯片BTS7960A的引腳6接微處理器(6)的電機過電流故障檢測端(ISA)，芯片BTS7960B的引腳6接微處理器(6)的電機過電流故障檢測端(ISB)，芯片BTS7960A的引腳4與芯片BTS7960B的引腳4之間接入取樣電阻R18和電機。

4.根據權利要求1所述的電動伺服助力轉向控制器，其特征在于三角波發生電路(2)是產生幅度為0.3～4.7V，頻率為20.8KHz三角波信號的自激振蕩電路，包括兩個運算放大器(U1，U2)和兩個邏輯非門(U1E，U1F)，一個穩壓管(Z)以及外圍的電阻、電容元件，其中運算放大器(U1)采用芯片LM2903，運算放大器(U2)采用芯片AD824，兩個邏輯非門(U1E和U1F)分別采用芯片74HC14，芯片LM2903的引腳8接+5V電源，引腳4接地，引腳2與電機電流檢測電路(5)的+2.5V輸出端相連，引腳1通過上拉電阻R1接+5V電源(Vcc)，并且通過電阻R2接第二邏輯非門(U1F)74HC14的引腳13，第二邏輯非門(U1F)74HC14的引腳12與第一邏輯非門(U1E)74HC14的引腳11連接，第一邏輯非門(U1E)74HC14的引腳10接電阻R5的一端，電阻R5的另一端分三路，其一路經電阻R4接芯片LM2903的引腳3，第二路經電阻R6接芯片AD824的引腳13，第三路經穩壓管(Z)與電機電流檢測電路(5)的+2.5V輸出端相連，芯片AD824的引腳12通過電阻R7與電機電流檢測電路(5)的+2.5V輸出端相連，在芯片AD824的引腳13與引腳14之間接入電容C1，芯片AD824的引腳14為三角波輸出端。