[实用新型]多环控制电动助力转向控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车助力转向控制器领域，具体涉及一种多环控制电动助力转向控制器。

背景技术

电动助力转向系统（Electric power steering，简称EPS）具有高效、节能、环保、路感好等一系列优点，从而在汽车行业得到了愈来愈广泛的应用。EPS系统具体包括电子控制单元（Electric control unit,简称控制器）、扭矩传感器、车速传感器、电机、转向管柱总成等部件。控制器作为整个EPS系统的控制核心，其主要功能是完成对车速、转速、传感器、发动机等输入信号的处理，依据汽车动力学制定的控制算法得出所需的助力参数，并通过相关的驱动电路，实现对助力电机的控制，从而控制方向盘的转向。方向盘细微的动作都将会影响到行驶的稳定性和安全性，当前部分控制器由于控制策略的差异，而存在不同程度的助力不平衡，转向沉重等问题，而对于整个EPS而言，控制器的控制精度越高，车辆的转向越灵敏，在公路上行驶的稳定性就越高。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种多环控制电动助力转向控制器，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

多环控制电动助力转向控制器，包括中央处理单元、电源模块、继电器控制模块、车速信号处理模块、发动机信号处理模块、扭矩信号处理模块、驱动模块、电机位置、电机电流检测模块、端电压检测模块、温度检测模块、仿真接口模块、故障显示模块、K线诊断接口、CAN通讯接口、诊断使能信号功能模块及功能电路；其中，中央处理单元包括系统环、电流控制环、电机转速控制环；电源模块、仿真接口模块、CAN通讯接口与中央处理单元双向连接；中央处理单元与继电器控制模块、故障显示模块、K线诊断接口及驱动模块连接；车速信号处理模块、发动机信号处理模块、扭矩信号处理模块、诊断使能信号功能模块、电机位置、电机电流检测模块、端电压检测模块及温度检测模块接入中央处理单元，中央处理单元通过系统环、电流控制环、电机转速控制环完成对所需助力参数的精确计算，实现控制器的精度控制，并通过功能电路，实现对助力电机的控制，从而控制方向盘的转向。

在本实用新型中，系统环主要完成对控制器外围输入输出口的检测，包括车速计算、发动机转速计算、系统状态的检测及故障判断、电机控制量的计算、阻尼补偿量的计算、摩擦补偿量的计算、惯性补偿量的计算、故障模式的保护、故障状态及代码显示、与外部的通讯等；同时及时捕获外部输入传感器、车速、发动机等信号的各种变化，并做出相应的反应。补偿控制的目的是为了改善汽车转向的动态效果。

在本实用新型中，电流控制环主要负责完成对目标电流的决策（称为上层控制），确定具体的工作模式，并确定目标电流的大小；电机的电流伺服控制（称为下层控制）则采用PID算法实现对电机目标电流的跟踪控制。

在本实用新型中，电机转速控制环主要控制电机的转速，并采用补偿算法实现对目标电机转速的跟踪控制。

在本实用新型中，中央处理单元是控制器的核心控制单元，系统环是中央处理单元核心控制部分，接收采集来自外部输入的传感器、车速、发动机转速、电机控制量等信号，并通过对车速、转速、电机控制量、阻尼补偿量、摩擦补偿量及惯性补偿量等参数的计算，产生一个PWM（Pulse Width Modulation）脉冲信号控制功率管的动作，进一步控制电机的运动来确定转向的角度和力度；在电机运动过程中，中央处理单元实时采集流经电机的电流信号，并设置电流控制环，以精度控制电机的运动；而电机的运动直接影响其转速的大小，因此对电机的转速采取单独一个电机转速控制环进行控制。在多环控制电动助力转向控制器采取3个不同的控制环进行控制，使得车辆的转向更轻便灵敏，路感更好，安全性更高。

有益效果：本实用新型作为电动助力转向系统的核心控制部件，利用多环控制，增加了控制器的控制精度，在很大程度上提高了整个EPS系统的工作性能，促使汽车在各种速度和路况下的转向更轻便灵敏，路感更好，安全性更高。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。