[實用新型]電動助力轉向直流電機驅動控制系統

有效

• 申請號: 200920086460.5
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN201467052U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 葉新偉;鄭偉;周垚
• 申請（專利權）人: 東風汽車有限公司
• 主分類號: H02P7/29
• 分類號: H02P7/29;H02P1/22
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本實用新型涉及汽車電機助力轉向技術領域，具體地指一種電動助力轉向直流電機驅動控制系統。

技術背景

目前電動助力轉向在汽車上得到了廣泛的應用，目前電動助力電機的控制系統主要有線性控制和PWM控制方式。小功率電機平滑控制時常使用線性控制方式，大功率電機高效控制時，則使用PWM控制。對于完成電動助力的助力直流電機來說，一方面需要控制直流電機的輸出扭矩，另一方面也需要控制電機的正反轉。在這種控制要求下，目前廣泛使用的驅動控制電路是采用“H”橋電路，即全橋式控制方式。該電路由四個開關功率管組成，當對角的兩功率管開通，而另外的兩對角功率管關斷時，電機就實現了某個方向的旋轉；反之，就實現了另一個方向的旋轉。在電機旋轉過程中，實時控制開關功率管的開關頻率，就可以實現對電機輸出扭矩的控制。在具體實現上，目前多采用微處理器輸出兩路PWM控制信號分別控制的方式。該控制方式需要占用微處理器兩個輸出端口，浪費了寶貴的微處理器資源。

發明內容

本實用新型的目的就是提供一種只占用一個微處理器輸出端口的電動助力轉向直流電機驅動控制系統。

為實現此目的，本實用新型所設計的電動助力轉向直流電機驅動控制系統，包括微處理器、濾波電容、直流電機、“H”橋電路、開關功率管、偏置電阻和電平轉換器，其中，濾波電容與直流電機并聯后接入“H”橋電路的“連接橋”上，開關功率管連接于“H”橋電路的四個端點，每個開關功率管分別與偏置電阻和電平轉換器連接，連接于“H”橋電路對角位置上兩個開關功率管的電平轉換器相連后接入微處理器的PWM信號輸出端，連接于“H”橋電路另一個對角位置上兩個開關功率管的電平轉換器相連后通過信號反制電路接入上述同一個微處理器PWM信號輸出端。

所述的信號反制電路最好選用與非門。

本實用新型的優點在于：本實用新型利用一個與非門將微處理器輸出的PWM信號轉換為相反的一路PWM波，這兩路PWM波分別控制橋式電路的兩組功率管，從而實現當一組功率管開通時，另一組功率管閉合，這樣一路PWM波就可以同時控制兩組功率管的功能，節約了微處理器資源。

附圖說明

附圖為本實用新型的電路結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：

一種電動助力轉向直流電機驅動控制系統，如圖1所示，它包括微處理器、濾波電容、直流電機、“H”橋電路、開關功率管、偏置電阻和電平轉換器。

其中，濾波電容與直流電機并聯后接入“H”橋電路的“連接橋”上，開關功率管連接于“H”橋電路的四個端點，每個開關功率管的門極控制端采用兩個電阻進行電壓偏置，該兩個電阻需要合理配置，使得PWM波為高電平時，功率管開通，為低電平時，功率管閉合。

每個開關功率管分別與偏置電阻和電平轉換器連接，電平轉換器將微處理器輸出的PWM信號由TTL電平轉換為MOS管電平，使其能夠實現對MOS功率管的開通和關斷控制。

連接于“H”橋電路對角位置上兩個開關功率管的電平轉換器相連后接入微處理器的PWM信號輸出端，連接于“H”橋電路另一個對角位置上兩個開關功率管的電平轉換器相連后通過與非門接入上述同一個微處理器PWM信號輸出端。利用一個與非門將微處理器輸出的PWM信號轉換為相反的一路PWM波，這兩路PWM波分別控制橋式電路的兩組功率管，從而實現當一組功率管開通時，另一組功率管閉合，這樣一路PWM波就可以同時控制兩組功率管的功能。

同時，本實用新型通過調節PWM信號的占空比就可以調節直流電機的平均電流，進而控制電機的轉矩。當占空比為50％時，電機停止；占空比接近0％時，電機正向高速運轉；當占空比接近100％時，電機反向高速運轉。