[实用新型]一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种用于汽车电动助力转向系统助力电机的驱动技术。

背景技术

近年来，汽车电动助力转向系统已经在一些汽车上得到应用。电动助力转向系统，一般由电子控制单元(ECU)、扭矩传感器、助力电机、减速机构、转向柱及机械传动装置构成。其工作原理为，当汽车转向时，扭矩传感器检测到方向盘的转向和转矩，并将信号传递给电子控制单元，电子控制单元根据以上信号控制电机的转向和输出的力矩，从而实现电动助力转向。与传统的液压助力转向相比，电动助力转向系统中没有液压助力泵，且不转向时系统不工作，对汽车节能具有重要意义，是助力转向系统的发展方向。直流电机是电动助力转向系统的关键部件，合理的电机驱动方式是电机运行稳定、电动助力转向系统工作性能良好的重要保证。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，它具有电流检测和故障检测和保护功能，散热性好，系统工作稳定。

本实用新型的技术方案是：一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，主要包括助力电机H桥驱动电路模块、驱动器故障诊断和保护模块和助力电机吸收电流检测模块；其中，助力电机H桥驱动电路模块完成电机的驱动；驱动器故障诊断和保护模块与助力电机H桥驱动电路模块相连，检测模块的状态，并在产生故障时完成对助力电机H桥驱动电路模块的硬件保护；助力电机吸收电流检测模块与助力电机H桥驱动电路模块相连，完成对助力电机吸收电流的检测。

本实用新型的有益效果是：设计的稳定的电机驱动电路，采用故障诊断和保护电路，大大提高系统的可靠性，同时设计了电机吸收电流采集电路，能够精确采集电机吸收电流，实现精确的电机控制。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的助力电机H桥驱动电路原理图。

图3是本实用新型的驱动器故障诊断和保护电路原理。

图4是本实用新型的助力电机吸收电流检测电路原理图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3和图4，一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，其特征在于包括由助力电机H桥驱动电路模块1和与之相连的驱动器故障诊断和保护模块2与助力电机吸收电流检测模块3。

下面结合附图详细描述主要电路的组成及其功能。

如图1，本实用新型的原理框图，电机H桥驱动电路模块1完成电机的驱动。驱动器故障诊断和保护模块2和助力电机吸收电流检测模块3与电机H桥驱动电路模块1相连，完成故障诊断、保护和电流检测功能。

当电机正常工作时，电机H桥驱动电路模块1主要完成电机的驱动，其特征在于ECU的发出的电机转动方向信号1和方向信号2分别通过电阻R1和R5连接到两个BTS7960B的IN输入端，控制助力电机向不同方向旋转，即输出不同方向的力矩，从而实现不同方向的助力。ECU输出的电机电压控制信号(PWM信号)通过电阻R3和R6同时连接到两个BTS7960B的INH输入端，通过调节PWM信号的占空比调节电机的端电压，从而实现对输出助力大小的控制，电容C1和电容C2起去耦作用。本实用新型的助力电机吸收电流检测模块3通过精密电阻R6从电机从桥壁高端采集助力电机吸收电流信号，将该信号通过跟随器IC3，并通过电阻R7和电容C4滤波，从而得到精确稳定的助力电机吸收电流信号。将该电流信号送入电子控制单元，实现对电机的闭环控制。本实用新型的故障诊断和保护模块2以助力电机H桥驱动电路模块1的状态输出为输入，驱动器在正常工作的状态下，不会通过电阻R5向电容C3充电，即A点为低电平，场效应管Q1不导通。

当该驱动器出现故障时，故障诊断和保护模块2工作，助力电机H桥驱动电路模块1输出故障状态，通过电阻R5向电容C3充电，当A点电压大于场效应管Q1的导通电压时，场效应管Q1导通，使电机H桥驱动电路模块1的电机输出转矩控制信号为低，即电机输出转矩为零，当故障消除后，电容C3放电，A点电压小于场效应管Q1的导通电压，场效应管Q1截至，系统自动恢复到正常工作状态。二极管D1用于保护场效应管Q1。