[发明专利]一种汽车电动助力转向控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，更具体地，涉及一种汽车电动助力转向控制系统。

背景技术

传统的电动助力转向系统由传感器，控制器，执行机构（包括执行电机），机械传动机构等组成的。其中传感器检测的信号主要包括故障灯电平、电源电压、发动机转速、车速、转矩传感器输出电压值、电机工作电流等信号。这些信号经相应的电路处理，然后传递给系统的ECU，经ECU处理后输出指令给执行机构来实现对系统的控制。

现有的执行机构包括执行电机和电磁继电器，在实际使用过程中，较易出现电磁继电器烧蚀从而导致整个ECU报废。其次，在传统电动助力转向系统中，控制器与机械总成是分开的，在电机由于过热而烧坏时，其控制器还完好无损，这是由于温度传感器安装在控制器内，控制器无法检测到电机具体工作在状态。

再次，传统电动助力转向的控制策略一旦定下来后，就按策略来实施助力，不会根据各驾驶工况等发生改变，这会对整车操纵稳定性有一定的影响。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种汽车电动助力转向控制系统，采用该系统能够有效的避免由于电磁继电器烧蚀从而导致整个ECU报废，提高系统的可靠性、安全性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种汽车电动助力转向控制系统，至少包括传感器、控制器和执行器，所述传感器检测汽车信号，并传输至控制器进行处理，控制器控制执行器执行助力转向，所述执行器包括EPS场效应管继电器驱动模块、电机驱动模块、场效应管继电器和助力电机，所述控制器的输出端通过EPS场效应管继电器驱动模块驱动场效应管继电器，控制器的输出端通过电机驱动模块驱动助力电机；其中场效应管继电器驱动模块中含有两个子系统，即电源继电器和电机相继电器，而传统EPS继电器只有电源继电器。

本发明采用场效应管继电器替换了现有电磁继电器，避免了以往电磁继电器易烧蚀的不足，继而延迟控制器的使用寿命，提高系统的可靠性、安全性。

优选地，所述控制器与助力电机集成在同一空腔内；控制器的电路板埋入助力电机的壳体内；且传感器线束在助力电机壳体内部走线，助力电机的正负极与控制器电路板连接。

优选地，所述助力电机通过导电金属条与控制器电路板连接。

在本案中，将控制器与助力电机集成在一起，使其结构紧凑，化繁为简，减少控制器壳体及相关线束的连接器，降低了成本，提高了抗干扰能力；其次，由于控制器与助力电机集成在一起，可以直接测量电机和控制器温度，提高整个系统保护的准确性和可靠性，使得整个系统（电机和控制器）的可靠性和安全性大大提高。传统控制器由于与电机分开，控制器内部温度与电机温度区别很大，如果不保护，就容易烧电机，如果没有准确的保护或误保护，就容易造成助力变小，客户抱怨。

在一个EPS系统同时采用电源继电器和电机相继电器，且由于采用电机相继电器和控制器电路板与助力电机集中在一个空腔内，把助力电机与控制器连接的线束更改成导电金属条后，能有效防止电机线束由于外力破皮导致的电机短路而出现的电机锁止，造成的转向失效的安全事故，大大提高系统的安全性。

在本发明中由于把控制器集成在助力电机的壳体中，把控制器的电路板直接埋入到助力电机的壳体内，减少了现有控制器中封装电路板壳体，降低了成本。传统EPS的控制器和机械管柱、电机是分离的，电源线，电机线，传感器线，整车信号线都要分别连入控制器，而把控制器电路板埋入到助力电机的壳体中时，传感器线束可以在壳体内部走线（传感器是在EPS减速机壳体中）可以直接焊接到电路板上，而助力电机的正负极可以通过螺钉与控制器的电路板直接连接。这样布置，使得助力电机和传感器线束因此在壳体内，减少由于包装运输过程中和使用过程中由于外力导致线束破皮导致的短路而造成电机锁止及转向失效，减少了电机对外部的干扰，减少了电机线束和传感器线束的连接器，节约了成本。

优选地，所述助力电机的正负极通过铜条与控制器电路板连接，并位于助力电机壳体内，控制器能直接测量电机温度。能够改善了由于导线意外破皮导致电机正负极短路造成的电机锁止，而造成的不能转动转向盘的安全事故，提高了整个系统的安全性。

优选地，所述传感器包括用于检测车速的第一速度传感器，用于检测发动机转速的第二速度传感器，用于检测汽车转矩信号的转矩传感器，用于检测制动踏板信号的位置传感器和系统电源电压检测模块。

优选地，所述控制器处理传感器检测的信号，并根据汽车转向时是否接收到制动踏板信号实施相应的转向助力控制策略，该控制策略为：