[实用新型]一种电动助力转向电子控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子控制器，尤其涉及一种电动助力转向电子控制器。

背景技术

电动助力转向装置必须有足够的带宽来满足转向盘快速转向时助力电机的跟随性，同时还应体现充分的“转向路感”。电动助力转向装置扭矩信号的采集采用一种杠杆式电阻扭矩传感器。转向盘端的输入轴与转向柱的输出轴间以扭杆连接，当转向盘转动时，扭杆发生形变，杠杆式电阻传感器将转向盘扭矩大小转换为电压值大小，传递到电子控制器。

上述现有技术的缺陷是：使用传感器感知的是扭杆角度的变化，对转向盘扭矩信号的感知滞后，导致系统跟随性变差。另外，扭矩信号易受干扰而产生瞬时畸变，影响系统稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动助力转向电子控制器，该控制器能够有效减小系统的超调量，提高系统的快速性，同时能够补偿因扭矩信号易受干扰而产生瞬时畸变使系统不稳定的后果。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的：

一种电动助力转向电子控制器，它包括：

一个发动机转速信号采集和处理单元，用于采集、处理并输出发动机转速信号；

一个车速信号采集和处理单元，用于采集、处理并输出车速信号；

一个电机电流采集和处理单元，用于采集、处理并输出电机电流信号；

一个电机端电压采集和处理单元，用于采集、处理并输出电机端电压信号；

一个转向盘扭矩信号采集单元，用于采集并输出扭矩信号；

一个相位补偿器，用于接收来自所述的转向盘扭矩信号采集单元的扭矩信号并对该信号进行相位补偿后输出信号给微处理器；

一个微处理器，用于分别接收来自上述的每一采集和处理单元以及所述的相位补偿器的输出信号，并输出电机驱动信号及故障报警信号；

一个电机驱动单元，用于接收来自所述的微处理器的电机驱动信号并驱动电机工作；

一个故障报警及输出单元，用于接收来自所述的微处理器的故障报警信号并输出故障信息。

本控制器中相位补偿器由一个输入信号和输出信号偏置后的超前-滞后补偿网络组成。网络中的超前校正相当于一个比例微分环节，能够对扭矩信号进行适当的放大，并能对其变化趋势做出预测，能够有效减小系统的超调量，同时提高系统的快速性。采用超前校正网络能够补偿因扭矩传感器感知扭矩信号滞后而造成的系统跟随性变差的后果；网络中的滞后校正相当于一低通滤波器，可对控制系统的中频段部分加以衰减，减小剪切频率，提高系统的稳定裕度，同时能够有效抑制噪声的干扰。采用滞后校正网络能够补偿因扭矩信号易受干扰而产生瞬时畸变使系统不稳定的后果。

附图说明

图1是本实用新型一种电动助力转向电子控制器的控制框图；

图2是图1所示控制器中的相位补偿器的实现电路图。

具体实施方式

如图1所示的本实用新型的一种电动助力转向电子控制器，它包括：一个发动机转速信号采集和处理单元，用于采集、处理并输出发动机转速信号；一个车速信号采集和处理单元，用于采集、处理并输出车速信号；一个电机电流采集和处理单元，用于采集、处理并输出电机电流信号；一个电机端电压采集和处理单元，用于采集、处理并输出电机端电压信号；一个转向盘扭矩信号采集单元，用于采集并输出扭矩信号；一个相位补偿器，用于接收来自所述的转向盘扭矩信号采集单元的扭矩信号并对该信号进行相位补偿后输出信号给微处理器，一个微处理器，用于分别接收来自上述的每一采集和处理单元以及相位补偿器的输出信号，并输出电机驱动信号及故障报警信号；一个电机驱动单元，用于接收来自所述的微处理器的电机驱动信号并驱动电机工作；一个故障报警及输出单元，用于接收来自所述的微处理器的故障报警信号并输出故障信号；

下面将电子控制器工作原理详述如下：

采集发动机转速信号作为系统工作的标志。当有发动机转速信号后，微处理器开始工作，当有转向操作时，转向盘扭矩信号采集单元采集扭矩信号，经过相位补偿器进入微处理器，同时车速采集单元采集车速信号也送入微处理器，微处理器根据相应的控制算法，通过电机驱动单元驱动电机工作，实现助力转向。为了实现准确控制，采集了电机电流。为实现回正控制，采集了电机端电压。如果系统出现故障，微处理器会采取相应的保护措施，使系统由助力转向状态自动转向机械转向状态，并输出故障信息以提示驾驶员。