專利名稱：汽車電動助力轉向系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車助力轉向系統，尤其是一種汽車電動助力轉向系統。
背景技術：
汽車在不同車速下的行駛狀況對助力的大小需求是不一樣的，低速要求助力大，高速要求助力小或者無助力或者增加轉向阻力，傳統的液壓助力轉向系統無法做到這點。而電動助力轉向系統是車速感應型轉向系統，系統能夠根據車速變化自動調節助力特性，實現對汽車的主動控制，提高了汽車的主動安全性。隨著電力電子技術和控制技術的發展，電動助力轉向系統取代液壓助力轉向系統己經成為必然。實用新型內容本實用新型旨在解決傳統液壓助力轉向系統存在的上述問題，而提供一種汽車電 動助力轉向系統。本系統根據扭矩和車速信號，通過電控單兀使電機產生相應大小和方向的轉向助力，并通過減速機構施加到汽車轉向輪。本實用新型解決所述問題采用的技術方案是—種汽車電動助力轉向系統，包括電控單兀、助力電機、減速機構、車速傳感器、扭矩傳感器，所述電控單元以DSP處理器為核心器件，該DSP處理器設置有通過信號處理模塊接收所述車速傳感器和扭矩傳感器信號的輸入接口，該DSP處理器的輸出接口設置有輸出PWM信號到驅動電路的輸出接口，該驅動電路通過功率轉換電路與助力電機連接，所述助力電機的動力輸出端與設置在汽車方向盤與車輪之間的減速機構連接。更進一步所述DSP處理器設置有通過電源轉換模塊與車載電源連接的輸入接口。所述DSP處理器設置有通過電流采樣和過流保護電路與助力電機連接的輸入接□。所述DSP處理器是數字信號處理器MC56F8346。所述助力電機是直流無刷電機。所述驅動電路采用IR2130驅動芯片。所述功率轉換電路由6個MOS管搭建的3個橋臂的H橋構成。通過這樣的結構，本實用新型集成了電機驅動技術和電子控制技術，實現了采用助力電機作為動力源，助力電機由汽車電源供電，當駕駛員轉動方向盤時，系統中的車速傳感器和扭矩傳感器檢測出其運動狀況，由電控單元(ECU)發出指令，使助力電機產生足夠的動力帶動轉向輪做適當的偏轉。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是助力轉向功能效率高，可達90%以上；能耗低，電機只在需要助力時工作；無污染，助力轉向(EPS)系統的使用過程幾乎不對環境造成污染；路感好，EPS系統可根據車況和駕駛員要求通過E⑶不斷調整助力從而增強路感；結構緊湊，系統易于布置；易于調整，EPS可根據不同車型對ECU程序進行修改，簡化了開發時間和開發成本；環境適應性更強，特別是低溫的情況。


[0019]圖I是本實用新型結構框圖。圖2是本實用新型實施例系統結構框圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本實用新型作進一步說明 參見附圖，本實施例給出的汽車電動助力轉向系統，由電控單元(ECU)、助力電機、減速機構、車速傳感器、扭矩傳感器幾部分構成，其中電控單元(ECU)以DSP處理器為核心器件，該DSP處理器采用數字信號處理器MC56F8346，MC56F8346的接口電路包括信號處理模塊、電源轉換模塊、故障診斷模塊、驅動電路、電流采樣和過流保護電路及CAN通信模塊。檢測車速信號的車速傳感器和檢測轉矩信號的扭矩傳感器分別通過該信號處理模塊與MC56F8346的信號輸入接口連接，該MC56F8346的電源輸入接口通過該電源轉換模塊與車載電源連接，該MC56F8346的PWM信號輸出接口與驅動電路的輸入端連接，該驅動電路采用IR2130驅動芯片，并通過橋式功率轉換電路與助力電機連接，該橋式功率轉換電路是由6個MOS管搭建的3個橋臂的H橋，該助力電機為直流無刷電機，其動力輸出端與設置在汽車方向盤與騎車轉向輪之間的減速機構連接。該MC56F8346的一個信號輸入接口還通過該電流采樣和過流保護電路與助力電機連接。本系統采用12V的車載蓄電池作為系統總電源，通過電源轉換模塊(DC-DC)將12V轉化為5V和3. 3V，向各個芯片、元件供電。車速和轉速信號為單極性周期脈沖信號，信號處理模塊要完成信號電平的匹配，即將信號轉化為數字信號。要進行放大、濾波以及檢波的處理，使處理后的信號可以被MC56F8346處理器接受并據此進行相應的操作。驅動電路的IR2130驅動芯片自帶電流傳感器，以配合驅動電路向DSP處理器提供助力電機運行信息。功率轉換電路負責將控制部分輸出的弱電信號轉換為大功率信號，對大功率器件進行控制。DSP處理器MC56F8346收到轉矩信號和車速信號后，對輸入信號進行分析、計算，根據設計好并存儲的“扭矩一助力目標電流”，確定助力電機目標電流，然后通過電流采樣電路對助力電機電流取樣，將實際電流和目標電流相比較，利用模糊PID混合控制器進行調節，然后輸出PWM信號到驅動電路，進而驅動助力電機提供助力。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型的技術方案范圍內。
權利要求1.一種汽車電動助力轉向系統，包括電控單兀、助力電機、減速機構、車速傳感器、扭矩傳感器，其特征在于，所述電控單元以DSP處理器為核心器件，該DSP處理器設置有通過信號處理模塊接收所述車速傳感器和扭矩傳感器信號的輸入接口，該DSP處理器的輸出接口設置有輸出PWM信號到驅動電路的輸出接口，該驅動電路通過功率轉換電路與助力電機連接，所述助力電機的動力輸出端與設置在汽車方向盤與車輪之間的減速機構連接。
2.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述DSP處理器設置有通過電源轉換模塊與車載電源連接的輸入接口。
3.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述DSP處理器設置有通過電流采樣和過流保護電路與助力電機連接的輸入接口。
4.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述DSP處理器是數字信號處理器MC56F8346。
5.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述助力電機是直流無刷電機。
6.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述驅動電路采用IR2130驅動芯片。
7.根據權利要求I所述的汽車電動助力轉向系統，其特征在于，所述功率轉換電路由6個MOS管搭建的3個橋臂的H橋構成。
專利摘要本實用新型涉及汽車助力轉向系統，尤其是一種汽車電動助力轉向系統。包括電控單元、助力電機、減速機構、車速傳感器、扭矩傳感器，所述電控單元以DSP處理器為核心器件，該DSP處理器設置有通過信號處理模塊接收所述車速傳感器和扭矩傳感器信號的輸入接口，該DSP處理器的輸出接口設置有輸出PWM信號到驅動電路的輸出接口，該驅動電路通過功率轉換電路與助力電機連接，所述助力電機的動力輸出端與設置在汽車方向盤與車輪之間的減速機構連接。本實用新型在機械轉向系統的基礎上，根據扭矩和車速信號，通過電子控制裝置使助力電機產生相應大小和方向的轉向助力，助力電機的助力通過減速機構后施加到汽車的轉向系統，從而達到助力效果。
文檔編號B62D5/04GK202508145SQ20122015914
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者張彪, 李國洪, 李鵬, 熊希森, 王沛昕, 王海鶴 申請人:唐山電動車研發與檢測有限公司