[实用新型]一种电动助力转向系统及其电流采样电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动助力技术领域，尤其涉及一种电动助力转向系统及其电流采样电路。

背景技术

随着电子技术的发展，电动助力转向系统(EPS，Electric Power Steering)逐渐成为主流的汽车转向系统。由于该系统中的助力电机直接提供转向助力帮助驾驶员进行转向操作，所以该系统相对于机械液压助力系统和电子液压助力系统来说具有节能、环保、调整灵活、装配方便等优点。助力电机由采用电流闭环控制，电流采样电路输出的电流的精度直接影响助力电机的助力效果。

目前，电流采样电路由分立器件组成，主要包括采样滤波电路、保持电路和反相比例放大电路。当助力电机工作时电流采样电路的采样电阻上会流过大电流，一方面在采样电阻上反弹出较高电压，另一方面极易产生共模信号，影响真实电流信号。

现有技术中，保持电路通过增大采样滤波电路的滤波时间常数将反弹出的较高电压滤掉，来保证信号的真实性。但增大滤波时间常数会对真实电流信号造成延迟，影响电机控制动态响应，容易产生转向顿挫感。为克服电流信号的延迟，采样保持电路使用反相比例放大器对电流信号进行放大，虽然可以达到放大目的，对共模信号没有抑制作用。为抑制共模信号，使用软件标定反向比例放大器的放大倍数，但软件标定过程非常复杂，标定不合理会造成电机出力过大或过小，从而使驾驶员感觉转向过轻或转向吃力，影响驾驶操控性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电动助力转向系统及其电流采样电路，以提高电流采样的精度，改善电动助力转向系统的操控性。

本实用新型实施例提供了一种电动助力转向系统的电流采样电路，包括：采样单元、延时控制单元、保持单元和放大单元；其中，

所述采样单元与电流输入端相连，用于对电流信号进行采样，并转换为电压信号；

所述延时控制单元的输入端与所述采样单元的输出端相连，所述延时控制单元的控制端与电机的脉冲宽度调制信号输出端相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述采样单元输入的电压信号中的有效信号延时输出，且屏蔽掉所述电压信号中的无效信号；

所述保持单元的输入端与所述延时控制单元的输出端相连，用于保持所述有效信号输出，且在无效信号阶段将所述有效信号泄放输出；

所述放大单元的输入端与所述保持单元相连，用于将输入的信号进行放大后输出。

优选地，所述放大单元为差分放大单元，用于将输入的信号进行差分放大后输出。

优选地，所述差分放大单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和运算放大器；

所述第一电阻和所述第三电阻并联接入所述保持单元的输出端；

所述运算放大器的同相输入端连接所述第一电阻的一端，且通过所述第二电阻接地；

所述运算放大器的反相输入端连接所述第三电阻和所述第四电阻的一端，且通过所述第四电阻的另一端连接至所述运算放大器的输出端。

优选地，所述延时控制单元包括：采样开关管、第一开关管驱动电阻、第二开关管驱动电阻、延迟电容、延迟电阻和延时控制驱动管；

所述采样开关管通过输入端和输出端串接在采样单元和保持单元之间，所述采样开关管的控制端通过第一开关管驱动电阻接12V电源，且通过第二开关管驱动电阻和延时控制驱动管接地；

所述延时控制驱动管的控制端接地；

所述延时控制驱动管的输入端通过延时电阻连接电机的脉冲宽度调制信号，且通过延时电容接地。

优选地，所述保持单元包括：泄放电阻，和与所述泄放电阻并联的保持电容。

优选地，所述采样单元包括：采样电阻。

优选地，所述采样开关管和所述延时控制驱动管为NPN型三极管。

本实用新型实施例还提供了一种电动助力转向系统，包括电流采样电路和电机驱动电路；

所述电流采样电路采用本实用新型任意实施例所提供的电动助力转向系统的电流采样电路；

所述电机驱动电路至少包括脉冲宽度调制信号控制电路，用于控制电机，且将所述脉冲宽度调制信号的输出端连接所述电流采样电路。

本实用新型实施例通过一种电动助力转向系统及其电流采样电路，相对于现有技术中的电流采样电路，去除滤波电路，消除了滤波电容对电流采样造成的延迟；增加了延迟控制单元，消除无效反弹电压信号。进一步的，还通过使用差分放大单元消除共模电压，提高了电流采样的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种电动助力转向系统的电流采样电路结构示意图；