[发明专利]一种乘用车简易线控转向系统控制电路及控制方法

权利要求书

1.一种乘用车简易线控转向系统控制电路，所述控制电路用于控制乘用车车轮的转向助力机构，所述转向助力机构包括助力电机、离合器和减速机构，助力电机通过离合器连接减速机构，减速机构连接车轮转向器，其特征是，所述电路结构包括：

转角转矩检测电路，用于采集方向盘转向转矩的检测信号；

车速信号检测电路，用于采集车辆行驶速度的检测信号；

电机控制电路，用于采集助力电机转子位置检测信号和电机电流检测信号，控制助力电机转动；

离合器控制电路，用于控制离合器开合；

电控单元，电控单元电连接转角转矩采集电路、车速信号检测电路、电机控制电路，用于根据转角转矩采集电路采集的方向盘转向转矩信号、车速信号检测电路采集的车速信号，通过电机控制电路控制助力电机旋转；

步骤1，当方向盘转动时，所述转角转矩检测电路检测方向盘的转动方向、转动角度和转矩大小，所述车速信号检测电路检测车辆行驶速度；

步骤2，根据预设的助力特性曲线规则，确定所需要的助力电机的助力方向和助力电机电流；

步骤3，所述电控单元控制离合器闭合，使助力电机连动减速机构和车轮转向器；

步骤4，电机控制电路控制助力电机转动方向和助力电机电流，使助力电机向所需助力方向和转速向车轮转向器输出助力；

所述根据预设的助力特性曲线规则为：

当车速大于等于0km/h且小于10km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

当车速大于等于10km/h且小于20km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

当车速大于等于20km/h且小于30km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

当车速大于等于30km/h且小于35km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

当车速大于等于35km/h且小于40km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

当车速大于等于40km/h且小于47.5km/h时，所述助力电机电流I(单位:A)与方向盘实际转矩值T(单位：N·m)间关系为：

2.根据权利要求1所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述助力电机采用三相无刷直流电机，采用三相星形联结全桥驱动方式。

3.根据权利要求1所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述电机控制电路包括霍尔信号传感器、电机驱动电路、电机电流采样电路、电机功率逆变电路，所述霍尔信号传感器用于检测助力电机转子的位置，电机驱动电路用于控制电机的旋转角度和运转速度，电机电流采样电路用于检测电动机电流。

4.根据权利要求3所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述电机控制电路还包括保护电路，所述保护电路包括过流和过载保护电路、过压和欠压保护电路、缓冲电路。

5.根据权利要求1所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述电控单元包括微处理单元模块、电源电路、时钟电路、复位电路、UART通信接口电路、CAN通信接口电路，所述微处理单元模块连接电源电路、时钟电路、复位电路、UART通信接口电路、CAN通信接口电路。

6.根据权利要求5所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述微处理单元模块采用dsPIC30F4011单片机。

7.根据权利要求1所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，转角转矩检测电路包括SX-4300A接触式的转矩和多圈位置传感器。

8.根据权利要求3所述的一种乘用车简易线控转向系统控制电路，其特征是，所述步骤4进一步包括：

所述助力电机采用三相无刷直流电机；

通过检测电机逆变电路采样电阻上的压降，经滤波放大后获取电流反馈；

根据霍尔信号传感器获取的霍尔信号计算速度反馈量；

速度反馈量与给定转速形成偏差，经PI调节后产生电流参考量，电流反馈量与电流参考量的偏差经PI调节后，产生PWM信号占空比的控制量，实现对电机的转速控制。