[发明专利]电动伺服助力转向控制器

权利要求书

1.电动伺服助力转向控制器，其特征是包括比例积分微分控制器(1)，三角波发生电路(2)，比较器(3)，电机电流检测电路(5)，电机驱动电路(4)，微处理器(6)和电机电流给定电路(7)；微处理器(6)采集车速信号(A)与发动机转速信号(B)，其一个控制信号输出端通过SPI总线与电机电流给定电路(7)的一个输入端相连，另一个控制信号输出端与电机驱动电路(4)输入端相连；电机电流给定电路(7)的外部信号输入端接扭矩传感器输出的主扭矩信号(C)，电机电流给定电路(7)输出的电压信号接比例积分微分控制器(1)的同向输入端；比例积分微分控制器的反向输入端与电机电流检测电路(5)的输出端相连，比例积分微分控制器的输出端与比较器(3)的同向输入端相连，比较器(3)的反向输入端与三角波发生电路(2)的输出端相连，比较器输出的脉宽调制信号(PWM)接入电机驱动电路(4)的控制信号输入端，电机驱动电路(4)的电机电流检测信号输出端与电机电流检测电路(5)的输入端相连，电机驱动电路(4)过电流故障检测信号输出端，三角波发生电路(2)产生的三角波信号以及外部输入的故障检测信号(D)分别连接微处理器(6)的故障检测端。

2.根据权利要求1所述的电动伺服助力转向控制器，其特征是电机电流给定电路(7)包括两个运算放大器(U5、U6)，数字电位器(U7)，肖特基二极管(T)，逻辑非门(U1D)以及外围电阻、电容元件，其中，一个运算放大器(U5)采用芯片AD824，另一个运算放大器(U6)采用芯片LM2904，数字电位器(U7)采用芯片AD5160，逻辑非门(U1D)采用芯片74HC14，芯片AD824的引脚3一路经电阻R22连接扭据传感器输出的主扭矩信号C，另一路经电阻R23与电机电流检测电路(5)的+2.5V输出端相连，芯片AD824的引脚1与引脚2之间接入电阻R27，芯片AD824的引脚2通过电阻R26与芯片LM2904的引脚1相连，在芯片LM2904的引脚2与引脚1之间接入电阻R25，芯片LM2904的3脚通过电阻R24与芯片74HC14的引脚8相连，芯片74HC14的引脚9与微处理器(6)的参考电压信号输出端相连，芯片AD824的引脚1通过肖特基二极管(T)和电阻R28与芯片AD5160的引脚8相连，芯片AD5160的引脚7与电机电流检测电路(5)的+2.5V输出端相连，芯片AD5160的引脚4接微处理器(6)输出的时钟信号CLK，AD5160的引脚5接微处理器(6)输出的控制信号SDI，AD5160的引脚6接微处理器(6)输出的片选信号CS，芯片AD5160的引脚1输出电机电流给定信号Isv，接比例积分微分控制器(1)的输入端Isv。

3.根据权利要求1所述的电动伺服助力转向控制器，其特征是电机驱动电路(4)包括两个电机驱动芯片，三个逻辑非门(U1A，U1B和U1C)以及一些外围电阻、电容元件，其中，一个电机驱动芯片为BTS7960A，另一个电机驱动芯片为BTS7960B，三个逻辑非门(U1A，U1B，U1C)分别采用芯片74HC14，BTS7960A的引脚1和BTS7960B的引脚1相连并接地，BTS7960A的引脚7和BTS7960B的引脚7相连并接+12V电源；BTS7960A的引脚3和BTS7960B的引脚3均与第三逻辑非门(U1C)74HC14的引脚6相连，第三逻辑非门(U1C)74HC14的引脚5接微控制器(6)的使能信号输出端(Run)，第一逻辑非门(U1A)74HC14的引脚1接比较器(3)的脉宽调制信号PWM输出端，第一逻辑非门(U1A)74HC14的引脚2及第二逻辑非门(U1B)74HC14的引脚3共接芯片BTS7960A的引脚2，第二逻辑非门(U1B)74HC14的引脚4接BTS7960B的引脚2，芯片BTS7960A的引脚6接微处理器(6)的电机过电流故障检测端(ISA)，芯片BTS7960B的引脚6接微处理器(6)的电机过电流故障检测端(ISB)，芯片BTS7960A的引脚4与芯片BTS7960B的引脚4之间接入取样电阻R18和电机。

4.根据权利要求1所述的电动伺服助力转向控制器，其特征在于三角波发生电路(2)是产生幅度为0.3～4.7V，频率为20.8KHz三角波信号的自激振荡电路，包括两个运算放大器(U1，U2)和两个逻辑非门(U1E，U1F)，一个稳压管(Z)以及外围的电阻、电容元件，其中运算放大器(U1)采用芯片LM2903，运算放大器(U2)采用芯片AD824，两个逻辑非门(U1E和U1F)分别采用芯片74HC14，芯片LM2903的引脚8接+5V电源，引脚4接地，引脚2与电机电流检测电路(5)的+2.5V输出端相连，引脚1通过上拉电阻R1接+5V电源(Vcc)，并且通过电阻R2接第二逻辑非门(U1F)74HC14的引脚13，第二逻辑非门(U1F)74HC14的引脚12与第一逻辑非门(U1E)74HC14的引脚11连接，第一逻辑非门(U1E)74HC14的引脚10接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分三路，其一路经电阻R4接芯片LM2903的引脚3，第二路经电阻R6接芯片AD824的引脚13，第三路经稳压管(Z)与电机电流检测电路(5)的+2.5V输出端相连，芯片AD824的引脚12通过电阻R7与电机电流检测电路(5)的+2.5V输出端相连，在芯片AD824的引脚13与引脚14之间接入电容C1，芯片AD824的引脚14为三角波输出端。