[实用新型]一种汽车电动助力转向系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车电动助力转向系统。

背景技术

电动助力转向（Electric Power Steering，EPS）系统具有轻便、简单、节能、清洁等优点。EPS系统依靠助力电机提供辅助转矩，其助力大小根据行车状态与驾驶员对转向盘的控制操作状态确定，使汽车在各种运行状态下都得到舒适的转向感，备受人们青睐。

在电动助力转向系统中，通过直流电机实现助力、回正、阻尼控制的过程中，需要频繁启动、制动、正转、反转，长时间使用以后容易造成直流电机出现故障，使得电动助力转向系统失效，行车安全难以得到保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车电动助力转向系统，当出现直流电机故障时，会及时切断直流电机的电源，关闭助力转向功能，保证行车安全。

为实现上述目的，本实用新型的一个实施例所采取的技术方案是：

包括转向轴，转向轴上端设有转向盘，下端连接横向拉杆，横向拉杆两端连接转向力臂，转向轴上设有直流电机和扭矩检测模块，直流电机和扭矩检测模块均连接转向系统控制器，转向系统控制器连接车速信号传感器；

转向系统控制器包括单片机和与单片机连接的电源模块，单片机连接电机电流检测模块和光电隔离模块；电机电流检测模块连接直流电机；光电隔离模块连接电机驱动模块和继电器，继电器通过升压模块和电机驱动模块连接，电机驱动模块连接直流电机。

优选地，扭矩检测模块包括扭矩传感器和信号调理电路。

优选地，电源模块连接车载蓄电池，电源模块输出5V直流电压和单片机3.3V直流电压。

本汽车电动助力转向系统产生的有益效果为：设置转向系统控制器连接扭矩检测模块，扭矩检测模块连接在转向轴上，转向系统控制器内增加继电器和光电隔离模块，汽车行驶过程中，实时采集车速、转向盘扭矩和直流电机的反馈电流这三个参数，输入到单片机中，单片机首先根据汽车的状态参数控制直流电机启动、调速等以完成助力转向动作，然后接收直流电机的反馈电流信号，实时地进行电机运行状况的监测，当电机出现故障时，会及时切断电机电源，关闭助力转向功能，保证行车安全。

附图说明

图1所示为本实用新型的一种汽车电动助力转向系统的一个实施例的示意图。

图2所示为本实用新型的转向系统控制器的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1、图2，图1所示为本实用新型的一种汽车电动助力转向系统的一个实施例的示意图。在本实施例中，汽车电动助力转向系统包括转向轴5，转向轴5上端设有转向盘7，下端连接横向拉杆3，横向拉杆3两端连接转向力臂2，转向力臂2连接车轮1转轴，转向轴5上设有直流电机4和扭矩检测模块6，扭矩检测模块6实现对转向盘扭矩状态参数的获取。直流电机4和扭矩检测模块6均连接转向系统控制器8，转向系统控制器8连接车速信号传感器9，车速信号直接从汽车的速度表上采集，其一般为12V的方波信号。

转向系统控制器8通过对以上两个状态参数的综合分析后，向直流电机输送相应的驱动电流，驱动电流的改变会导致直流电机执行助力、回正等动作，进而实现汽车的助力转向。例如，当汽车低速行驶时，转向盘转角较大时，转向较费力，此时控制器驱动直流电机对转向轴施加助力动作，让驾驶员获得轻便的驾驶感觉；再如当经过一个大的转弯后，方向盘此时的转角较大，不用给转向盘施加回正力，电机就会自动在转向轴上实施一个回正动作，使得转向盘复位，进入直线行驶状态；当汽车高速行驶时，对转向盘的要求较高，因为此时大的转向会使汽车发飘，失去路感，因此控制器就会在检测到有输入扭矩时，通过直流电机增加一定的阻尼，使驾驶员获得稳重的驾驶体验。

参考图2，图2所示为本实用新型的转向系统控制器的一个实施例的示意图。转向系统控制器8包括单片机和与单片机连接的电源模块，单片机连接电机电流检测模块和光电隔离模块；电机电流检测模块连接直流电机；光电隔离模块连接电机驱动模块和继电器，继电器通过升压模块和电机驱动模块连接，电机驱动模块连接直流电机。

光电隔离模块的目的是将单片机输出的控制电流与电机驱动电流隔离，减弱大功率器件工作时对小信号电路的影响。