CN2753645Y - 电动助力转向电子控制器 - Google Patents

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CN2753645Y CN 200420114049 CN200420114049U CN2753645Y CN 2753645 Y CN2753645 Y CN 2753645Y CN 200420114049 CN200420114049 CN 200420114049 CN 200420114049 U CN200420114049 U CN 200420114049U CN 2753645 Y CN2753645 Y CN 2753645Y
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闫桂宁
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Abstract

本实用新型公开了一种电动助力转向电子控制器，包括一个单片机、一个车速信号采集和处理单元、一个发动机转速采集和处理单元、一个转向盘扭矩采集和处理单元、一个电机驱动单元、一个与该单片机相连的故障处理和诊断装置、一个接受该单片机的控制信号可以发出报警信号的报警输出装置。本实用新型能够进行故障处理和诊断，并能接受外部控制信号，控制汽车的转向，能根据不同车速提供最优化的转向助力扭矩，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠，操控手感舒适，并且能在出现故障时断开离合器及电源开关以保证安全。

Description

电动助力转向电子控制器
技术领域
本实用新型涉及一种电动助力转向电子控制器。
背景技术
传统的液压助力转向***在***布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损和噪声等方面都受到一定程度的限制并且液压油的渗漏亦为很大的安全隐患，须经常维护保养。电子控制式机械—液压动力转向***同样无法根除液压动力转向***的固有缺憾。而电子控制式电动助力转向***完全取消液压装置，用电能取代液压能，减少了发动机的能量消耗。研究与开发电动助力转向***，是与汽车发展中的安全、环保、节能三大主题相吻合的。
现有的电动助力转向装置的电子控制器，包括若干传感器、一个单片机以及电机驱动单元。各该传感器获得当前汽车运行参数，并传递给该单片机，该单片机根据这些参数得到助力电机的电流大小和方向，该电机驱动单元接受单片机传来的电流大小和方向的信号，进而控制电机。
上述现有技术的缺陷是：当***出现故障时，只是简单的终止装置的运行，不能对故障的类型进行诊断，并且不能接受外部的控制信号来控制汽车的转向。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种新型的电动助力转向电子控制器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种电动助力转向电子控制器，包括一个单片机、一个车速信号采集和处理单元、一个发动机转速采集和处理单元、一个转向盘扭矩采集和处理单元、一个电机驱动单元，其还包括一个与该单片机相连的故障处理和诊断装置以及一个接受该单片机的控制信号可以发出报警信号的报警输出装置。
其中，该故障处理和诊断装置包括：一个存储单元，该存储单元存储有故障代码，出现故障时，单片机执行相应的故障代码以便排除***故障或停止***运转；一个低速绝缘总线通讯电路，该单片机通过该低速绝缘总线电路向专用机器发送故障代码，进行故障诊断。
该存储单元是电可擦写可编程只读存储器。
其中，该电动助力转向电子控制器还包括一个现场控制总线通讯电路，其接收上位机的控制信号，并传递给该单片机。
其中，该电动助力转向电子控制器还包括一个电机电流、电压采集和处理单元，其采集当前电机的电流和电压，反馈给该单片机。
其中，该电机电流、电压采集和处理单元是采用康铜电阻的电路。
该单片机是具有八位核心的单片机。
该电机驱动单元是由四个大功率场效应晶体管组成的H桥回路。
另外，该电动助力转向电子控制器还包括一个全铸铝结构的控制器外壳。
本实用新型的积极进步效果在于：能够进行故障处理和诊断，并能接受外部控制信号，控制汽车的转向，能根据不同车速提供最优化的转向助力扭矩，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠，操控手感舒适，并且能在出现故障时断开离合器及电源开关以保证安全。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的装置方框图。
图2为本实用新型一实施例的流程方框图。
图3为本实用新型一实施例的H桥回路示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
一种电动助力转向电子控制器，如图1所示，其包括：
一个单片机1，其在得到点火信号后开始运行，该单片机1是具有八位核心的PIC单片机，具有运行速度高、功耗低、驱动能力强、外接口电路简洁的特点；
一个车速信号采集和处理单元2，其采集当前的车速并处理成电信号，传递给该单片机1；
一个发动机转速采集和处理单元3，其采集当前的发动机转速并处理成电信号传递给该单片机1；
一个转向盘扭矩采集和处理单元4，其采集当前转向盘输出轴上的扭矩并处理成电信号传递给该单片机1；
一个故障处理和诊断装置，包括：一个存储单元10，该存储单元10存储有故障代码，出现故障时，单片机1执行相应的故障代码以便排除***故障或停止***运转；一个低速绝缘总线通讯电路7，该单片机1通过该低速绝缘总线电路7向专用机器发送故障代码，进行故障诊断。
一个报警输出装置11，其接受该单片机1的控制信号，发出报警信号。
其中，该存储单元10可以是电可擦写可编程只读存储器。
该控制器还包括一个现场控制总线通讯电路6，其接收上位机的控制信号，并传递给该单片机1，实现从外部控制汽车的转向。
该控制器还包括一个电机电流、电压采集和处理单元5，其采集当前电机的电流和电压，反馈给该单片机1，该电机电流、电压采集和处理单元5的电路中采用康铜电阻，电阻系数小，性能稳定。
一个电机驱动单元8，其接受单片机1的控制信号，使电机9正转或反转，该电机驱动单元8是由四个大功率场效应晶体管组成的H桥回路，如图3所示，对晶体管a和晶体管b、晶体管c和晶体管d均进行脉冲控制，而且晶体管a和晶体管b停止后，晶体管c和晶体管d仍要导通一段时间，为电机9提供续流回路。当需要电机9正转时，H桥式驱动电路中的晶体管a、晶体管d同时导通，电流按Im1回路流，但晶体管a截止后，晶体管d会继续导通一段时间，电机9电流通过导通的晶体管d和晶体管c的反向并联二级管形成回路IL，为电机9提供续流回路。同理，当需要电机9反转时，H桥式驱动电路中的晶体管b、晶体管c同时导通，电流按Im2回路流，但晶体管b截止后，c管会继续导通一段时间，电机9电流通过导通的晶体管c和晶体管d的反向并联二级管形成回路IL，为电机9提供续流回路。
另外，该控制器还包括一个全铸铝结构的控制器外壳，更利于散热。
如图2所示，为本***的控制流程，控制器根据转向盘的力矩和方向、发动机转速信号和车速信号确定并控制向电机9的驱动电流方向和大小。使得在每一种车速下都可以得到最优化的转向助力扭矩。本***不采取在限定车速以上断开离合器的方法，而是采取助力控制随车速的增加而逐渐减小，防止在车速处于临界状态时的不平稳情况。当车速增大到一定值时，电机9停止助力。本装置具有故障自诊断功能，当检测出***的基本部件如电源、扭矩传感器、电机9(含离合器)、车速传感器，发动机转速传感器等出现故障时，单片机执行预先存储的相应的故障代码，并发出故障指示信号。***使电磁离合器断开，并且切断控制器助力电源，停止转向助力控制，确保安全、可靠。

Claims (9)

1、一种电动助力转向电子控制器，包括一个单片机、一个车速信号采集和处理单元、一个发动机转速采集和处理单元、一个转向盘扭矩采集和处理单元、一个电机驱动单元，其特征在于，其还包括一个与该单片机相连的故障处理和诊断装置以及一个接受该单片机的控制信号可以发出报警信号的报警输出装置。
2、根据权利要求1所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，该故障处理和诊断装置包括：一个存储单元，该存储单元存储有故障代码，出现故障时，单片机执行相应的故障代码以便排除***故障或停止***运转；一个低速绝缘总线通讯电路，该单片机通过该低速绝缘总线电路向专用机器发送故障代码，进行故障诊断。
3、根据权利要求2所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，该存储单元是电可擦写可编程只读存储器。
4、根据权利要求3所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，其还包括一个现场控制总线通讯电路，其接收上位机的控制信号，并传递给该单片机。
5、根据权利要求4所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，其还包括一个电机电流、电压采集和处理单元，其采集当前电机的电流和电压，反馈给该单片机。
6、根据权利要求5所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，该电机电流、电压采集和处理单元是采用康铜电阻的电路。
7、根据权利要求6所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，该单片机是具有八位核心的单片机。
8、根据权利要求7所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，该电机驱动单元是由四个大功率场效应晶体管组成的H桥回路。
9、根据权利要求8所述的电动助力转向电子控制器，其特征在于，其还包括一个全铸铝结构的控制器外壳。
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