专利名称：汽车电动助力转向控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车电动助力转向控制器，属于汽车控制领域。
背景技术：
随着汽车技术的发展，人们逐渐追求安全、轻便、舒适的驾驶环境，汽车转向系统由普通转向系统向助力转向系统发展。汽车助力转向系统依次经历了以机械助力转向、液压助力转向、电控液压助力转向等为主流的阶段，目前处于研究及应用热点的是汽车电动助力转向控制器(Electric Power Steering System,简称EPS系统)。EPS系统是根据汽车运行状态，在电子控制单元(ECU)的控制下把电动机的驱动力传递给转向轴或转向齿条，利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向的机构。采用汽车电动助力转向控制器的汽车，可根据路况及车况调整、控制电机的助力(或阻尼)状态，可在降低对发动机瞬时功率要求的同时减少能耗，节约能源，提高驾驶的转向舒适性及行驶安全性。目前汽车电动助力转向控制器存在工作效率低的问题。
发明内容本实用新型目的是为了解决目前汽车电动助力转向控制器存在工作效率低的问题，提供了一种汽车电动助力转向控制器。本实用新型所述汽车电动助力转向控制器，它包括控制器、扭矩传感器、车速传感器、助力电机、减速机构、电磁离合器、传动装置和转向机构；扭矩传感器的扭矩信号输出端与控制器的扭矩信号输入端相连；车速传感器的车速信号输出端与控制器的车速信号输入端相连；控制器的电机驱动信号输出端与助力电机的电机驱动信号输入端相连；助力电机通过减速机构控制电磁离合器的开合；电磁离合器的输出轴通过传动装置控制转向机构的转向运动。本实用新型的优点:本实用新型所述汽车电动助力转向控制器结构简单，控制方便，工作效率高。
图1是本实用新型所述汽车电动助力转向控制器的原理框图。图2是控制器I的原理框图。
具体实施方式
具体实施方式
一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述汽车电动助力转向控制器，它包括控制器1、扭矩传感器2、车速传感器3、助力电机4、减速机构5、电磁离合器6、传动装置7和转向机构8 ；扭矩传感器2的扭矩信号输出端与控制器I的扭矩信号输入端相连；[0016]车速传感器3的车速信号输出端与控制器I的车速信号输入端相连；控制器I的电机驱动信号输出端与助力电机4的电机驱动信号输入端相连；助力电机4通过减速机构5控制电磁离合器6的开合；电磁离合器6的输出轴通过传动装置7控制转向机构8的转向运动。车速传感器3采用电磁感应式车速传感器。车速传感器3主要是测得车速信号、用于确定助力电机4的目标转矩。当汽车行驶时，固定在变速箱内侧的测速齿盘转动，与固定在变速箱壳体上的车速传感器3产生相对移动，车速传感器3获得连续正弦信号，信号频率与车速成正比。扭矩传感器2的功能是测量驾驶员作用在转向盘上的力矩大小与方向，以及转向盘转角的大小和方向。这些信号都是EPS系统的控制信号。助力电机4采用无刷直流电动机。助力电机4的功能是根据控制器I的指令输出适宜的辅助扭矩，是EPS系统的动力源，多采用无刷永磁式直流电动机。减速机构5采用双行星齿轮与传动齿轮组合式结构。减速机构5是EPS系统不可缺少的部件。EPS系统的减速机构5与助力电机4相连，起减速增扭的作用电磁离合器6安装在助力电机4和减速机构5之间，作用是使助力电机4和减速机构5快速的结合和分离，即当低速转向时，控制器I输出控制信号起动助力电机4，并输出控制信号使电磁离合器6吸合，从而将助力电机4的输出扭矩通过电磁离合器6传递到减速机构5上。而当车速超过预置车速时，控制器I输出控制信号使电磁离合器6断开，电磁离合器6失去励磁电流而分离。此外，助力电机4出现故障时，电磁离合器6分离，使助力电机4和减速机构5脱开。
具体实施方式
二:下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，控制器I包括STC89C58单片机1-1、电源电路1_2、复位电路1_3、晶振电路1_4和电机驱动电路1_5，电源电路1-2为STC89C58单片机1-1供电；复位电路1-3的复位指令输出端与STC89C58单片机1_1的复位指令输入端相连；晶振电路1-4的时钟信号输出端与STC89C58单片机1_1的时钟信号输入端相连；STC89C58单片机1_1的电机驱动指令输出端与电机驱动电路1_5的电机驱动指令输入端相连。控制器I的功能是根据扭矩传感器2的信号和车速传感器3的信号，进行逻辑分析与计算后，发出指令，控制助力电机4和电磁离合器6的动作。此外，控制器I还有安全保护和自我诊断功能，控制器I通过采集助力电机4的电流、发电机电压、发动机工况等信号判断其系统工作状态是否正常，一旦系统发生异常，助力将自动取消，同时控制器I将进行故障自诊断分析。控制系统应有强抗干扰能力，以适应汽车多变的行驶环境。控制算法应快速正确，满足实时控制的要求，并能有效的实现理想的助力规律与特性。为此，控制器I的重点考核内容为扭矩传感器2的信号、车速传感器3的信号、电机电流特性曲线符合性、助力特性曲线的平顺性及正反转对称性。
权利要求1.汽车电动助力转向控制器，其特征在于，它包括控制器(I)、扭矩传感器(2)、车速传感器(3)、助力电机(4)、减速机构(5)、电磁离合器(6)、传动装置(7)和转向机构(8)； 扭矩传感器(2)的扭矩信号输出端与控制器(I)的扭矩信号输入端相连； 车速传感器(3)的车速信号输出端与控制器(I)的车速信号输入端相连； 控制器(I)的电机驱动信号输出端与助力电机(4)的电机驱动信号输入端相连； 助力电机(4 )通过减速机构(5 )控制电磁离合器(6 )的开合； 电磁离合器(6)的输出轴通过传动装置(7)控制转向机构(8)的转向运动。
2.根据权利要求1所述汽车电动助力转向控制器，其特征在于，控制器(I)包括STC89C58单片机(1-1)、电源电路(1-2 )、复位电路(1_3 )、晶振电路(1_4)和电机驱动电路(1-5)， 电源电路(1-2)为STC89C58单片机(1-1)供电； 复位电路(1-3)的复位指令输出端与STC89C58单片机(1_1)的复位指令输入端相连； 晶振电路(1-4)的时钟信号输出端与STC89C58单片机(1_1)的时钟信号输入端相连； STC89C58单片机(1-1)的电机驱动指令输出端与电机驱动电路(1_5)的电机驱动指令输入端相连。
3.根据权利要求1所述汽车电动助力转向控制器，其特征在于，车速传感器(3)采用电磁感应式车速传感器。
4.根据权利要求1所述汽车电动助力转向控制器，其特征在于，助力电机(4)采用无刷直流电动机。
5.根据权利要求1所述汽车电动助力转向控制器，其特征在于，减速机构(5)采用双行星齿轮与传动齿轮组合式结构。
专利摘要汽车电动助力转向控制器，属于汽车控制领域，本实用新型目的为解决目前汽车电动助力转向控制器存在工作效率低的问题。本实用新型包括控制器、扭矩传感器、车速传感器、助力电机、减速机构、电磁离合器、传动装置和转向机构；扭矩传感器的扭矩信号输出端与控制器的扭矩信号输入端相连；车速传感器的车速信号输出端与控制器的车速信号输入端相连；控制器的电机驱动信号输出端与助力电机的电机驱动信号输入端相连；助力电机通过减速机构控制电磁离合器的开合；电磁离合器的输出轴通过传动装置控制转向机构的转向运动。
文档编号B62D5/04GK203020376SQ20132004535
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者宋海峰, 杨巍巍, 张金柱 申请人:黑龙江工程学院