[實用新型]一種用于汽車電動助力轉向系統的電機驅動器

無效

• 申請號: 200820186988.5
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN201256376Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 王曉琳;施卿;謝大權;陳恬;譚玉陶
• 申請（專利權）人: 南京天擎汽車電子有限公司
• 主分類號: H02P1/22
• 分類號: H02P1/22;H02P7/28;H02H7/08;B62D5/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及電機驅動技術領域，尤其涉及一種用于汽車電動助力轉向系統助力電機的驅動技術。

背景技術

近年來，汽車電動助力轉向系統已經在一些汽車上得到應用。電動助力轉向系統，一般由電子控制單元(ECU)、扭矩傳感器、助力電機、減速機構、轉向柱及機械傳動裝置構成。其工作原理為，當汽車轉向時，扭矩傳感器檢測到方向盤的轉向和轉矩，并將信號傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據以上信號控制電機的轉向和輸出的力矩，從而實現電動助力轉向。與傳統的液壓助力轉向相比，電動助力轉向系統中沒有液壓助力泵，且不轉向時系統不工作，對汽車節能具有重要意義，是助力轉向系統的發展方向。直流電機是電動助力轉向系統的關鍵部件，合理的電機驅動方式是電機運行穩定、電動助力轉向系統工作性能良好的重要保證。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題是提供一種用于汽車電動助力轉向系統的電機驅動器，它具有電流檢測和故障檢測和保護功能，散熱性好，系統工作穩定。

本實用新型的技術方案是：一種用于汽車電動助力轉向系統的電機驅動器，主要包括助力電機H橋驅動電路模塊、驅動器故障診斷和保護模塊和助力電機吸收電流檢測模塊；其中，助力電機H橋驅動電路模塊完成電機的驅動；驅動器故障診斷和保護模塊與助力電機H橋驅動電路模塊相連，檢測模塊的狀態，并在產生故障時完成對助力電機H橋驅動電路模塊的硬件保護；助力電機吸收電流檢測模塊與助力電機H橋驅動電路模塊相連，完成對助力電機吸收電流的檢測。

本實用新型的有益效果是：設計的穩定的電機驅動電路，采用故障診斷和保護電路，大大提高系統的可靠性，同時設計了電機吸收電流采集電路，能夠精確采集電機吸收電流，實現精確的電機控制。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的助力電機H橋驅動電路原理圖。

圖3是本實用新型的驅動器故障診斷和保護電路原理。

圖4是本實用新型的助力電機吸收電流檢測電路原理圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2、圖3和圖4，一種用于汽車電動助力轉向系統的電機驅動器，其特征在于包括由助力電機H橋驅動電路模塊1和與之相連的驅動器故障診斷和保護模塊2與助力電機吸收電流檢測模塊3。

下面結合附圖詳細描述主要電路的組成及其功能。

如圖1，本實用新型的原理框圖，電機H橋驅動電路模塊1完成電機的驅動。驅動器故障診斷和保護模塊2和助力電機吸收電流檢測模塊3與電機H橋驅動電路模塊1相連，完成故障診斷、保護和電流檢測功能。

當電機正常工作時，電機H橋驅動電路模塊1主要完成電機的驅動，其特征在于ECU的發出的電機轉動方向信號1和方向信號2分別通過電阻R1和R5連接到兩個BTS7960B的IN輸入端，控制助力電機向不同方向旋轉，即輸出不同方向的力矩，從而實現不同方向的助力。ECU輸出的電機電壓控制信號(PWM信號)通過電阻R3和R6同時連接到兩個BTS7960B的INH輸入端，通過調節PWM信號的占空比調節電機的端電壓，從而實現對輸出助力大小的控制，電容C1和電容C2起去耦作用。本實用新型的助力電機吸收電流檢測模塊3通過精密電阻R6從電機從橋壁高端采集助力電機吸收電流信號，將該信號通過跟隨器IC3，并通過電阻R7和電容C4濾波，從而得到精確穩定的助力電機吸收電流信號。將該電流信號送入電子控制單元，實現對電機的閉環控制。本實用新型的故障診斷和保護模塊2以助力電機H橋驅動電路模塊1的狀態輸出為輸入，驅動器在正常工作的狀態下，不會通過電阻R5向電容C3充電，即A點為低電平，場效應管Q1不導通。

當該驅動器出現故障時，故障診斷和保護模塊2工作，助力電機H橋驅動電路模塊1輸出故障狀態，通過電阻R5向電容C3充電，當A點電壓大于場效應管Q1的導通電壓時，場效應管Q1導通，使電機H橋驅動電路模塊1的電機輸出轉矩控制信號為低，即電機輸出轉矩為零，當故障消除后，電容C3放電，A點電壓小于場效應管Q1的導通電壓，場效應管Q1截至，系統自動恢復到正常工作狀態。二極管D1用于保護場效應管Q1。