本發明涉及電動汽車控制技術領域，尤其涉及一種可切換轉向助力模式的eps系統及其模式切換方法。

背景技術：

隨著電動汽車技術的發展，當前低速電動汽車市場上很多車型已將電子助力轉向管柱eps作為標配，以滿足市場大部分消費者的需求。但市場上不同的消費者根據不同路況情況下對轉向力需求不同，城市低速路況下駕駛員需求較輕的轉向力來緩解疲勞感，城郊高速路況下駕駛員需求穩重保持操縱感，而現有的eps系統對轉向助力的模式切換不夠完善。因此，需要開發出可切換轉向助力模式的電子助力轉向管柱總成。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種可切換轉向助力模式的eps系統及其模式切換方法，能夠切換轉向助力模式，協助駕駛員實現轉向操作。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種可切換轉向助力模式的eps系統，包括控制模塊ecu、轉向柱管、電動機，離合器、減速機構和扭矩傳感器，所述控制模塊ecu通過can總線與車載電腦通訊連接；所述控制模塊ecu包括單片機，所述單片機的電源輸入端與電源模塊電連接，所述扭矩傳感器通過放大模塊與所述單片機電連接，所述單片機還電連接有點火開關，所述單片機還包括用于輸出電機控制信號的第一控制端口和第二控制端口，所述第一控制端口和第二控制端口電連接至用于驅動電機運轉的驅動模塊，所述單片機的串口電連接有can模塊，所述can模塊通過can總線電連接至車載電腦。

作為優選的技術方案，所述電源模塊包括電源芯片bd4275。

作為優選的技術方案，所述驅動模塊包括第一場效應管、第二場效應管、第三場效應管和第四場效應管，所述第一場效應管和第三場效應管的漏極電連接至電源端，所述第一場效應管的源極與第二場效應管的漏極電連接，所述第三場效應管的源極與第四場效應管的漏極電連接，所述第二場效應管和第四場效應管的源極電連接至接地端，所述單片機的第一控制端口與所述第一場效應管和第二場效應管柵極電連接，所述單片機的第二控制端口與所述第三場效應管和第四場效應管柵極電連接，所述電機電連接在所述第一場效應管的源極和所述第三場效應管的源極之間。

作為優選的技術方案，所述第一場效應管、第二場效應管、第三場效應管和第四場效應管的漏極和源極之間分別電連接有第一穩壓二極管、第二穩壓二極管、第三穩壓二極管和第四穩壓二極管。

作為優選的技術方案，所述can模塊包括can收發器芯片mc33901。

一種eps系統切換轉向助力模式的方法，包括以下步驟：

在控制模塊ecu中預存各種模式的助力輸出參數，設置其中一個模式為默認模式；

系統上電以及初始化后，在控制模塊ecu的存儲單元中查找關機前存儲的模式數據，若已存儲模式數據，將存儲的模式設置為當前模式；若未存儲模式數據，當前模式自動設置為默認模式；

控制模塊ecu讀取扭矩傳感器信號；

控制模塊ecu通過can模塊讀取車速信號和模式信號；

將接收的模式信號與當前模式的模式信號進行比較，若模式信號相同，執行下一步；若模式信號不同，根據接收到的模式信號設置當前模式；

根據當前模式信號判斷當前模式類型；

根據車速計算當前模式下的助力比，并根據助力比和扭矩信號，控制電動機的電流，電動機通過輸出軸輸出輔助力。

作為優選的技術方案，還包括以下步驟：所述控制模塊ecu在根據接收到的模式信號設置當前模式后，通過can模塊向車載電腦發送反饋信號，所述反饋信號包含當前模式數據。

作為優選的技術方案，還包括以下步驟：所述控制模塊ecu檢測點火開關信號，若點火開關處于關閉狀態，所述控制模塊ecu向車載電腦輸出模式存儲提示指令，所述控制模塊ecu根據車載電腦反饋的存儲指令，存儲當前模式。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明能夠通過can總線與車載電腦通訊，獲取車速信號以及模式信號，根據模式選擇實現轉向助力模式的切換，根據助力曲線自動控制控制電機的電流從而為車輛轉向提供助力，為駕駛員的轉向操作提供了便利。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例一種可切換轉向助力模式的eps系統的結構示意圖；

圖2是圖1中控制模塊ecu的原理框圖；

圖3是圖2中電源模塊的電路原理圖；

圖4是圖2中放大模塊的電路原理圖；

圖5是圖2中電機驅動模塊的電路原理圖；

圖6是圖2中can模塊的電路原理圖；

圖7是本發明實施例一種eps系統切換轉向助力模式的方法的流程圖；

圖中：1-控制模塊ecu；2-電動機；3-扭矩傳感器；4-離合器；5-減速機構。

具體實施方式

如圖1所示，一種可切換轉向助力模式的eps系統，包括控制模塊ecu1、轉向柱管、電動機2，離合器4、減速機構5和扭矩傳感器3，控制模塊ecu1通過can總線與車載電腦通訊連接。

如圖2所示，控制模塊ecu包括單片機，單片機的電源輸入端與電源模塊電連接，扭矩傳感器通過放大模塊與單片機電連接，單片機還電連接有點火開關，單片機還包括用于輸出電機控制信號的第一控制端口和第二控制端口，所述第一控制端口和第二控制端口電連接至用于驅動電機運轉的驅動模塊，單片機的串口電連接有can模塊，can模塊通過can總線電連接至車載電腦。

如圖3所示，本實施例中，電源模塊包括電源芯片bd4275，電源芯片bd4275將12v的直流電源轉換成5v的直流電源為各元器件供電。

如圖4所示，扭矩傳感器信號niuju_signali電連接至放大器ic1的同向輸入端，經信號放大，放大器ic1的輸出端niuju_signalo電連接至單片機。

如圖5所示，驅動模塊包括第一場效應管q1、第二場效應管q2、第三場效應管q3和第四場效應管q4，第一場效應管q1和第三場效應管q3的漏極電連接至電源端vcc，第一場效應管q1的源極與第二場效應管q2的漏極電連接，第三場效應管q3的源極與第四場效應管q4的漏極電連接，第二場效應管q2和第四場效應管q4的源極電連接至接地端，單片機的第一控制端口ctrl1與第一場效應管q1和第二場效應管q2柵極電連接，單片機的第二控制端口ctrl2與第三場效應管q3和第四場效應管q4柵極電連接，電機電連接在第一場效應管q1的源極和第三場效應管q3的源極之間。

第一場效應管q1、第二場效應管q2、第三場效應管q3和第四場效應管q4的漏極和源極之間分別電連接有第一穩壓二極管vd1、第二穩壓二極管vd2、第三穩壓二極管vd3和第四穩壓二極管vd4。

如圖6所示，can模塊包括can收發器芯片mc33901，can收發器芯片mc33901的can-h和can-l接收can信號，can收發器芯片mc33901的引腳std、rxd、txd電連接至單片機。

如圖7所示，一種eps系統切換轉向助力模式的方法，包括以下步驟：

在控制模塊ecu中預存各種模式的助力輸出參數，并將其中一個模式設置為默認模式；

系統上電以及初始化后，在控制模塊ecu的存儲單元中查找關機前存儲的模式數據，若已存儲模式數據，將存儲的模式設置為當前模式；若未存儲模式數據，當前模式自動設置為默認模式；

控制模塊ecu讀取扭矩傳感器信號；

控制模塊ecu通過can模塊讀取車速信號和模式信號；

將接收的模式信號與當前模式的模式信號進行比較，若模式信號相同，執行下一步；若模式信號不同，根據接收到的模式信號設置當前模式，控制模塊ecu通過can模塊向車載電腦發送反饋信號，反饋信號包含當前模式數據，轉向助力模式在車載電腦上顯示；

根據當前模式信號判斷當前模式類型，本實施例中，預存的轉向助力模式有兩種，根據當前模式的信號判斷出當前轉向助力模式；

根據車速計算當前模式下的助力比，并根據助力比和扭矩信號，控制電動機的電流，電動機通過輸出軸輸出輔助力。

本方法中還包括以下步驟：控制模塊ecu檢測點火開關信號，若點火開關處于關閉狀態，控制模塊ecu向車載電腦輸出模式存儲提示指令，控制模塊ecu根據車載電腦反饋的存儲指令，存儲當前模式。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。