[实用新型]具有温度保护功能的电动助力转向系统控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动助力转向系统，特别是一种具有温度保护功能的电动助力转向系统控制器。

背景技术

电动助力转向系统（Electric Power Steering System，简称EPS）一般包括机械转向系统、扭矩和车速等传感器、控制器、转向助力电机和其减速机构等。其中扭矩传感器安装于机械转向系统的转向轴上以检测驾驶员操作力矩并输出扭矩信号；转向助力电机可安装在机械转向轴或转向器上，通过减速机构给驾驶员提供助力力矩；控制器通过检测到的车速信号、扭矩信号计算出需要给转向助力电机提供的驱动电流值。

当EPS长时间处于极限工作状态的时候，其控制器就会长时间提供大电流，造成控制器和转向助力电机温度急剧上升，如果不对温升的状态加以判断并进行相应的保护处理，将降低控制器和转向助力电机的工作寿命，进而降低EPS的可靠性。另一方面，通常来讲，EPS控制器一般包括功率驱动模块（基本助力模块）、电机电流控制模块、信号采集模块和电源模块。其中，控制器功率驱动模块中的大功率电路是主发热源，该大功率电路附近的温度最接近PCB电路板的最高温度。

因此，对控制器特别是其大功率电路附近的温升状态加以判断并进行相应的保护处理，是设计EPS控制器所要解决的主要问题。

对此，现有技术中，一般都是采取直接对大功率电路进行物理散热的方式（如安装散热基座或散热柱等）进行保护。由此存在如下缺陷：一、对控制器特别是其大功率电路区域的温升状态一无所知，也就不能直观、准确的判断目标区域温度是高还是低；二、由于不掌握大功率电路区域的温升状态，也就不了解已有的散热保护有否达到散热效果，对温度太高、散热保护已起不了散热作用的极限工作状态毫无办法；三、该保护处理仅仅是围绕表面现象（大功率电路产生的热量）进行散热的设计处理，而没有针对深层次原因（热量是由大功率电路的电流产生）进行设计处理，属于事后补救，存在滞后性，且治标不治本，不利于更好的保护控制器和转向助力电机；四，该保护处理仅仅是针对控制器的大功率电路这一主发热源进行散热，而对大功率电路的电流给控制器其他区域以及转向助力电机等造成的温升影响，没有实质性改善。

有鉴于此，本发明人针对现有EPS控制器领域的上述缺陷进行深入研究，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有温度保护功能的电动助力转向系统控制器，以改善EPS在长时间处于极限工作状态时对控制器和转向助力电机的破坏性影响，延长控制器和转向助力电机的工作寿命，提高整个系统的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

具有温度保护功能的电动助力转向系统控制器，包括带大功率电路的功率驱动模块、信号采集模块和电源模块，还包括温度保护硬件电路和电流控制芯片，温度保护硬件电路中的温度检测元件位于大功率电路的附近，电流控制芯片分别与温度保护硬件电路和大功率电路相连。所述温度检测元件采集大功率电路附近的温度，并由温度保护硬件电路将温度信号转换成电压信号输入电流控制芯片，电流控制芯片将电压信号进行逻辑处理，并根据逻辑处理结果调整大功率电路输入转向助力电机的电流。

作为优选，温度检测元件与大功率电路相距0.8mm±0.2mm。

采用上述方案后，EPS控制器通过自带的温度保护硬件电路中的温度检测元件，可以准确的了解到工作状态下控制器的主发热源大功率电路区域的温度及温度变化情况，温度保护硬件电路将该温度信号换成电压信号，并输入到电流控制芯片。电流控制芯片对输入的电压信号进行逻辑处理，并根据逻辑处理结果调整大功率电路的输入转向助力电机电流，适当减小输入电机电流直到切断输入电机电流。

本方案从造成控制器和转向助力电机温度升高进而产生大量热量的深层次原因——大功率电路的电流出发，通过对大功率电路附近温升状态的准确掌握，依靠电流控制芯片作出温度保护的控制策略，从根源上改善了EPS在长时间处于极限工作状态下对控制器和转向助力电机的破坏性影响，延长了控制器和转向助力电机的工作寿命，提高了整个系统的可靠性，且不影响驾驶员在正常行车状态下的操纵手感。

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面结合图1、图2和实施例对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的工作原理图。

标号说明

大功率电路         10