[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

说明书

本发明公开了一种乘用车简易线控转向系统控制电路及控制方法，旨在克服现有技术中的电动助力式转向系统仍旧存在的不足之处，能够利用线路传递信号控制执行机构动作来淘汰电动助力式转向系统的方向盘和转向机构间的机械传动和机械连接，完全由电能实现转向。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；电控单元，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。

技术领域

本发明涉及汽车控制电路系统领域，尤其涉及一种乘用车简易线控转向系统控制电路。

背景技术

当今汽车转向系统的主流是电动助力式转向系统，它是一种直接依靠电机提供辅助转矩的动力转向系统，主要由转矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电控制单元ECU等组成。电动助力转向控制单元通过检测驾驶员转矩输入，以及车速、发动机转速等整车状态信号，实时控制助力电机转矩输出，提供较好的转向助力，可以保证车辆低速转向轻便性和高速转向稳定性。但电动助力式转向系统仍旧存在如下不足之处：

1)电动助力式转向系统是机械系统，方向盘与转向机构间的机械连接大大地限制汽车转向系统力传递特性和角传递特性设计，汽车转向特性的设计性能还有很大的提升空间。

2)在撞车事故中，转向柱等机械连接容易对驾驶员造成伤害。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的电动助力式转向系统仍旧存在的不足之处，提供利用线路传递信号控制执行机构动作来淘汰电动助力式转向系统的方向盘和转向机构间的机械传动和机械连接，完全由电能实现转向的一种乘用车简易线控转向系统控制电路及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的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，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，所述微处理单元模块采用dsPIC30F4011单片机。

作为优选，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。