[發明專利]一種汽車EPS電機控制器

在審

• 申請號: 201510025025.1
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104494690A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 高明;陳奇志;趙楠;周文峰
• 申請（專利權）人: 株洲易力達機電有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任重;馮振寧

技術領域

本發明涉及汽車EPS電機控制器領域，更具體地，涉及一種汽車EPS電機控制器。

背景技術

隨著汽車產業的快速發展和能源危機意識的加深，人們對汽車節能的關注度越來越高。汽車的轉向性能是汽車行駛過程中重要的性能，助力轉向系統也不斷的更新換代，電動助力轉向系統（EPS，Electric?Power?Steering）由助力電機直接提供轉向助力，省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發動機上的皮帶輪，以節能、環保、抗干擾性、安全性和操縱穩定性的優勢成為轉向系統研發和汽車技術發展的重點之一。EPS通常由轉向傳感裝置、車速傳感器、助力機械裝置、提供轉向助力電機及微電腦控制單元組成，駕駛員在操縱方向盤進行轉向時，轉矩傳感器檢測到轉向盤的轉向以及轉矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據轉矩傳感器檢測到的轉距電壓信號、轉動方向和車速信號等，向電動機控制器發出指令，使電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩，從而產生輔助動力。汽車不轉向時，電子控制單元不向電動機控制器發出指令，電動機不工作。在這個過程中，助力電機是整個轉向系統的執行機構，電機作為核心部件其性能的好壞決定整個系統的性能表現。其中，電機轉子位置檢測對電機的控制十分重要。因此，如何準確檢測電機轉子位置直接影響到電極的控制精度。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷（不足），提供一種汽車EPS電機控制器，對電機轉子位置檢測具有較高的抗干擾能力和具有較高的可靠性。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種汽車EPS電機控制器，包括電子控制單元和與電子控制單元連接的電動機，還包括與電子控制單元連接的旋變信號檢測單元和與旋變信號檢測單元連接的旋變信號轉換電路，所述旋變信號檢測單元機械安裝在電動機內，電子控制單元產生激勵信號輸入旋變信號檢測單元，旋變信號檢測單元檢測電機的轉子位置，旋變信號轉換電路與電子控制單元連接，旋變信號轉換電路采樣旋變信號檢測單元輸出的信號并輸入至電子控制單元，電子控制單元對旋變信號檢測單元檢測的信號進行解碼。

上述方案中，所述電動機為永磁同步無刷直流電機。

上述方案中，旋變信號檢測單元為旋轉傳感器。

上述方案中，電子控制單元通過旋變軟解碼二階閉環相位跟蹤算法對旋變信號檢測單元檢測的信號進行解碼獲取電機轉速和相位。

上述方案中，旋變信號轉換電路包括二階濾波整形及反相處理電路、電流增益驅動電路和旋變信號處理電路，電子控制單元、二階濾波整形及反相處理電路、電流增益驅動電路順次連接，電流增益驅動電路與旋變信號檢測單元連接，旋變信號檢測單元與旋變信號處理電路連接，旋變信號處理電路與電子控制單元連接。

上述方案中，還包括供電電源，供電電源與電子控制單元連接，供電電源還與電流增益驅動電路、旋變信號處理電路連接。

與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果是：

（1）本發明通過旋變信號檢測單元對EPS系統的助力電機轉子位置的檢測，具有良好的輸出特性和抗干擾能力，以及在惡劣環境下的高可靠性，運用在電機驅動控制系統中可以提高電機的運行性能，從而提高電動助力轉向系統的整體性能。

（2）本發明采用旋變軟解碼二階閉環相位跟蹤算法對電機轉子位置進行解碼，使用二階閉環相位跟蹤系統，從而檢測到準確性更高的電機轉子位置，使電子控制單元能夠提供更為準確的控制助力電機信號以達到助力轉向的目的。

（3）本發明采用旋變軟解碼二階閉環相位跟蹤算法對電機轉子位置進行解碼，省去了價格昂貴的解碼驅動芯片，使得當前整套方案價格低廉，更適于產品在市場上推廣。

（4）本發明采用旋變軟解碼二階閉環相位跟蹤算法對電機轉子位置進行解碼，對不同功率的電機和不同的旋變信號檢測單元和旋轉傳感器的參數不敏感，只要在軟件算法中適當更改參數即可滿足電機轉速的測量要求，適應性更強。

附圖說明

圖1為本發明一種基于旋轉傳感器解碼的汽車EPS電機控制器應用于電動助力轉向系統的結構圖。

圖2為本發明中旋轉傳感器電氣原理圖。

圖3為本發明中旋轉傳感器輸入輸出信號波形圖。

圖4為本發明中旋變信號轉換電路示意圖。

圖5為本發明中電子控制單元信號接口示意圖。

圖6為本發明中旋變軟解碼二階閉環相位跟蹤算法的示意圖。