[实用新型]集成式单芯片EPS控制器

说明书

集成式单芯片EPS控制器，涉及电动助力转向系统技术领域，该集成式单芯片EPS控制器包括点火开关电路和三相功率桥，还包括集成式的中央处理器，中央处理器集成有控制模块、电源模块、CAN通讯模块、温度采样模块、预驱模块和电流采样模块，电源模块、CAN通讯模块、温度采样模块、预驱模块、电流采样模块分别与控制模块电连接，温度采样模块、预驱模块、电流采样模块还分别与三相功率桥电连接，点火开关电路为中央处理器提供电源。本实用新型提供的集成式单芯片EPS控制器具有高集成化、电路简单、体积小、可靠性好的特点。

技术领域

本实用新型涉及电动助力转向系统技术领域，尤其指一种集成式单芯片EPS控制器。

背景技术

如图1所示，传统的EPS控制器由中央处理单元MCU、电源模块、预驱模块、电流采样模块、温度采样模块、CAN通讯模块以及三相功率桥组成。系统通过扭矩传感器采集方向盘的扭矩及角度信号，通过CAN采集到发动机转速和车速信号，传递给中央处理单元MCU，MCU根据内部算法计算电流大小，并结合电机位置传感器采集到的电机角度信号，控制预驱模块输出控制信号使三相功率桥输出相应的电流，同时，电流采样模块实时采集电机的电流反馈给MCU，调节控制输出的电流，以实现电流的PID调节。

一直以来，关于EPS控制器的改进很少，传统的EPS控制器普遍存在一个分立器件过多，电路复杂，体积大（安装不方便）的问题，究其原因主要在于，在传统的EPS控制器中，MCU、电源模块、预驱模块、电流采样模块、温度采样模块、CAN通讯模块需要各自使用一个芯片，每个芯片不共用，彼此分立开来，这不仅使得电路复杂化，还存在单点失效率高，可靠性不好的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高集成化、体积小、可靠性好的集成式单芯片EPS控制器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种集成式单芯片EPS控制器，包括三相功率桥和集成式的中央处理器，所述中央处理器集成有控制模块、电源模块、CAN通讯模块、温度采样模块、预驱模块和电流采样模块，所述电源模块、CAN通讯模块、温度采样模块、预驱模块、电流采样模块分别与控制模块电连接，所述温度采样模块、预驱模块、电流采样模块还分别与三相功率桥电连接；所述三相功率桥用于将直流电源转变为给交流电机使用的三相交流电源。

进一步地，所述中央处理器采用型号为MC9S12ZVM的单片机，该集成式单芯片EPS控制器还包括由IG信号来控制单片机电源通断的点火开关电路，所述单片机的1号引脚为电源模块的输入端，其与点火开关电路电连接，所述单片机的39号引脚及41号引脚为CAN通讯模块的输入端，所述单片机的47号、44号、59号、56号、50号、53号引脚均为预驱模块的输出端，所述单片机的26号引脚及34号引脚为电流采样模块的输入端，所述单片机的35号引脚为温度采样模块的输入端。

更进一步地，所述三相功率桥至少包括MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，所述MOS管Q1和MOS管Q4串联后一端与电机连接、另一端接地，所述MOS管Q2和MOS管Q5串联后一端与电机连接、另一端接地，所述MOS管Q3和MOS管Q6串联后一端与电机连接、另一端接地；

所述单片机的46号引脚串联电容C85后与单片机的48号引脚电连接，所述单片机的48号引脚电连接于MOS管Q2和MOS管Q5之间，所述单片机的47号引脚输出高边驱动信号AH用于控制MOS管Q2的导通及关闭，所述单片机的44号引脚输出低边驱动信号AL用于控制MOS管Q5的导通及关闭；

所述单片机的58号引脚串联电容C88后与单片机的60号引脚电连接，所述单片机的60号引脚电连接于MOS管Q1和MOS管Q4之间，所述单片机的59号引脚输出高边驱动信号BH用于控制MOS管Q1的导通及关闭，所述单片机的56号引脚输出低边驱动信号BL用于控制MOS管Q4的导通及关闭；