[发明专利]一种汽车EPS电机控制器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车EPS电机控制器领域，更具体地，涉及一种汽车EPS电机控制器。

背景技术

随着汽车产业的快速发展和能源危机意识的加深，人们对汽车节能的关注度越来越高。汽车的转向性能是汽车行驶过程中重要的性能，助力转向系统也不断的更新换代，电动助力转向系统（EPS，Electric Power Steering）由助力电机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，以节能、环保、抗干扰性、安全性和操纵稳定性的优势成为转向系统研发和汽车技术发展的重点之一。EPS通常由转向传感装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力电机及微电脑控制单元组成，驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。在这个过程中，助力电机是整个转向系统的执行机构，电机作为核心部件其性能的好坏决定整个系统的性能表现。其中，电机转子位置检测对电机的控制十分重要。因此，如何准确检测电机转子位置直接影响到电极的控制精度。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种汽车EPS电机控制器，对电机转子位置检测具有较高的抗干扰能力和具有较高的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种汽车EPS电机控制器，包括电子控制单元和与电子控制单元连接的电动机，还包括与电子控制单元连接的旋变信号检测单元和与旋变信号检测单元连接的旋变信号转换电路，所述旋变信号检测单元机械安装在电动机内，电子控制单元产生激励信号输入旋变信号检测单元，旋变信号检测单元检测电机的转子位置，旋变信号转换电路与电子控制单元连接，旋变信号转换电路采样旋变信号检测单元输出的信号并输入至电子控制单元，电子控制单元对旋变信号检测单元检测的信号进行解码。

上述方案中，所述电动机为永磁同步无刷直流电机。

上述方案中，旋变信号检测单元为旋转传感器。

上述方案中，电子控制单元通过旋变软解码二阶闭环相位跟踪算法对旋变信号检测单元检测的信号进行解码获取电机转速和相位。

上述方案中，旋变信号转换电路包括二阶滤波整形及反相处理电路、电流增益驱动电路和旋变信号处理电路，电子控制单元、二阶滤波整形及反相处理电路、电流增益驱动电路顺次连接，电流增益驱动电路与旋变信号检测单元连接，旋变信号检测单元与旋变信号处理电路连接，旋变信号处理电路与电子控制单元连接。

上述方案中，还包括供电电源，供电电源与电子控制单元连接，供电电源还与电流增益驱动电路、旋变信号处理电路连接。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明通过旋变信号检测单元对EPS系统的助力电机转子位置的检测，具有良好的输出特性和抗干扰能力，以及在恶劣环境下的高可靠性，运用在电机驱动控制系统中可以提高电机的运行性能，从而提高电动助力转向系统的整体性能。

（2）本发明采用旋变软解码二阶闭环相位跟踪算法对电机转子位置进行解码，使用二阶闭环相位跟踪系统，从而检测到准确性更高的电机转子位置，使电子控制单元能够提供更为准确的控制助力电机信号以达到助力转向的目的。

（3）本发明采用旋变软解码二阶闭环相位跟踪算法对电机转子位置进行解码，省去了价格昂贵的解码驱动芯片，使得当前整套方案价格低廉，更适于产品在市场上推广。

（4）本发明采用旋变软解码二阶闭环相位跟踪算法对电机转子位置进行解码，对不同功率的电机和不同的旋变信号检测单元和旋转传感器的参数不敏感，只要在软件算法中适当更改参数即可满足电机转速的测量要求，适应性更强。

附图说明

图1为本发明一种基于旋转传感器解码的汽车EPS电机控制器应用于电动助力转向系统的结构图。

图2为本发明中旋转传感器电气原理图。

图3为本发明中旋转传感器输入输出信号波形图。

图4为本发明中旋变信号转换电路示意图。

图5为本发明中电子控制单元信号接口示意图。

图6为本发明中旋变软解码二阶闭环相位跟踪算法的示意图。