[发明专利]基于H桥相线采样电机控制及其故障诊断的EPS应用电路

说明书

本发明提出了一种基于H桥相线采样电机控制及其故障诊断的EPS应用电路，包括MCU模块、H桥模块、H桥驱动模块、电机相线电流采样电路、扭矩传感器和通信模块，电机相线电流采样电路输出端连接MCU模块电流信号输入端，扭矩传感器输出端连接MCU模块的传感信号输入端，MCU模块驱动信号输出端连接H桥驱动模块输入端，H桥驱动模块输出端连接H桥模块输入端，H桥模块输出端连接电机驱动端，还包括车身信号处理电路、扭矩传感器电源控制电路、扭矩传感器电源检测电路、扭矩传感器信号处理电路和扭矩传感器主路放大电路，扭矩传感器为模拟扭矩传感器或数字扭矩传感器。本发明在驾驶员操纵汽车转向过程中向电机提供最理想的电流，控制电机提供最佳助力。

技术领域

本发明涉及车辆助力转向领域，具体涉及一种基于H桥相线采样电机控制及其故障诊断的EPS应用电路。

背景技术

电动助力转向系统，又名electric power steering，简称EPS，就是在机械转向系统中，用电池作为能源，电机作为动力，以转向盘的转速和转矩以及车速为输入信号，通过电子控制装置协助人力转向，并获得最佳转向力特性的伺服系统。它广泛应用轻型汽车及普通型轿车上，可提高轿车的操纵稳定性和轻便性。

EPS系统主要由扭矩输入机构、据矩传感器、电子控制单元、电机和减速机构组成。不转向时，电机停止工作；开始转向时，驾车者在方向盘上输入扭矩。该扭矩使输入轴和输出轴产生相对位移，扭矩传感器把这个相对位移转变成电信号传给控制单元，控制单元根据车速传感器和扭矩传感器的信号决定电机的旋转方向和助力电流的大小，从而实现实时助力转向。因此，它可以在不同车速下提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，在高速行驶时稳定可靠。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于H桥相线采样电机控制及其故障诊断的EPS应用电路。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于H桥相线采样电机控制及其故障诊断的EPS(Electric Power Steering)应用电路，包括MCU模块、H桥模块、H桥驱动模块、电机相线电流采样电路、扭矩传感器和通信模块所述电机相线电流采样电路输出端连接所述MCU模块电流信号输入端，所述扭矩传感器输出端连接所述MCU模块的传感信号输入端，所述通信模块与MCU模块双向连接，所述MCU模块驱动信号输出端连接所述H桥驱动模块输入端，所述H桥驱动模块输出端连接所述H桥模块输入端，所述H桥模块输出端连接电机驱动端，还包括车身信号处理电路、扭矩传感器电源控制电路、扭矩传感器电源检测电路、扭矩传感器信号处理电路和扭矩传感器主路放大电路，所述扭矩传感器为模拟扭矩传感器或数字扭矩传感器；

所述模拟扭矩传感器或数字扭矩传感器的输出端连接所述MCU模块的传感信号输入端，所述车身信号处理电路输出端连接所述MCU模块的车身信号输入端，所述扭矩传感器电源检测电路输入端连接所述扭矩传感器电源控制电路电源输出端，所述扭矩传感器电源控制电路电源输出端还连接所述扭矩传感器主路放大电路输入端，所述扭矩传感器电源检测电路、扭矩传感器主路放大电路、扭矩传感器信号处理电路的输出端连接所述MCU模块对应输入端，所述MCU模块输出端连接至所述扭矩传感器电源控制电路输入端。

进一步的，所述车身信号处理电路包括发动机转速检测模块和车速信号输入模块，所述发动机转速检测模块和车速信号输入模块的输出端连接至所述MCU模块的对应信号输入端。本发明在驾驶员操纵汽车转向过程中向电机提供最理想的电流，从而控制电机提供最佳助力进行工作。

进一步的，所述通信模块包括CAN通信模块和K线通信模块，所述CAN通信模块和K线通信模块均与所述MCU模块双向连接，实现信息的交互。CAN通信模块和K通信模块设置在对不同通信速率要求上提供了方便。