专利名称：一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种用于汽车电动助力转向系统助力电机 的驱动技术。
背景技术：
近年来，汽车电动助力转向系统已经在一些汽车上得到应用。电动助力转向系统， 一般 由电子控制单元(ECU)、扭矩传感器、助力电机、减速机构、转向柱及机械传动装置构成。 其工作原理为，当汽车转向时，扭矩传感器检测到方向盘的转向和转矩，并将信号传递给电 子控制单元，电子控制单元根据以上信号控制电机的转向和输出的力矩，从而实现电动助力 转向。与传统的液压助力转向相比，电动助力转向系统中没有液压助力泵，且不转向时系统 不工作，对汽车节能具有重要意义，是助力转向系统的发展方向。直流电机是电动助力转向 系统的关键部件，合理的电机驱动方式是电机运行稳定、电动助力转向系统工作性能良好的 重要保证。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，它 具有电流检测和故障检测和保护功能，散热性好，系统工作稳定。
本实用新型的技术方案是 一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，主要包括助 力电机H桥驱动电路模块、驱动器故障诊断和保护模块和助力电机吸收电流检测模块；其中， 助力电机H桥驱动电路模块完成电机的驱动；驱动器故障诊断和保护模块与助力电机H桥驱 动电路模块相连，检测模块的状态，并在产生故障时完成对助力电机H桥驱动电路模块的硬
件保护；助力电机吸收电流检测模块与助力电机H桥驱动电路模块相连，完成对助力电机吸
收电流的检测。
本实用新型的有益效果是设计的稳定的电机驱动电路，采用故障诊断和保护电路，大 大提高系统的可靠性，同时设计了电机吸收电流采集电路，能够精确采集电机吸收电流，实 现精确的电机控制。
图l是本实用新型的原理框图。 图2是本实用新型的助力电机H桥驱动电路原理图。 图3是本实用新型的驱动器故障诊断和保护电路原理。 图4是本实用新型的助力电机吸收电流检测电路原理图。
具体实施方式
参照图l、图2、图3和图4， 一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，其特征在 于包括由助力电机H桥驱动电路模块1和与之相连的驱动器故障诊断和保护模块2与助力电 机吸收电流检测模块3。
以下结合附图详细描述主要电路的组成及其功能。
如图1，本实用新型的原理框图，电机H桥驱动电路模块1完成电机的驱动。驱动器故 障诊断和保护模块2和助力电机吸收电流检测模块3与电机H桥驱动电路模块1相连，完成 故障诊断、保护和电流检测功能。
当电机正常工作时，电机H桥驱动电路模块1主要完成电机的驱动，其特征在于ECU的 发出的电机转动方向信号1和方向信号2分别通过电阻Rl和R5连接到两个BTS7960B的IN 输入端，控制助力电机向不同方向旋转，即输出不同方向的力矩，从而实现不同方向的助力。 ECU输出的电机电压控制信号(PWM信号)通过电阻R3和R6同时连接到两个BTS7960B的INH 输入端，通过调节PWM信号的占空比调节电机的端电压，从而实现对输出助力大小的控制， 电容Cl和电容C2起去耦作用。本实用新型的助力电机吸收电流检测模块3通过精密电阻R6 从电机从桥壁高端采集助力电机吸收电流信号，将该信号通过跟随器IC3，并通过电阻R7和 电容C4滤波，从而得到精确稳定的助力电机吸收电流信号。将该电流信号送入电子控制单元， 实现对电机的闭环控制。本实用新型的故障诊断和保护模块2以助力电机H桥驱动电路模块 1的状态输出为输入，驱动器在正常工作的状态下，不会通过电阻R5向电容C3充电，即A 点为低电平，场效应管Q1不导通。
当该驱动器出现故障时，故障诊断和保护模块2工作，助力电机H桥驱动电路模块1输 出故障状态，通过电阻R5向电容C3充电，当A点电压大于场效应管Q1的导通电压时，场效 应管Q1导通，使电机H桥驱动电路模块1的电机输出转矩控制信号为低，即电机输出转矩为零，当故障消除后，电容C3放电，A点电压小于场效应管Q1的导通电压，场效应管Q1截至， 系统自动恢复到正常工作状态。二极管D1用于保护场效应管Q1。
权利要求1、一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器，其特征在于主要包括助力电机H桥驱动电路模块(1)、驱动器故障诊断和保护模块(2)和助力电机吸收电流检测模块(3)；其中，助力电机H桥驱动电路模块(1)完成电机的驱动；驱动器故障诊断和保护模块(2)与助力电机H桥驱动电路模块(1)相连，检测模块(1)的状态，并在产生故障时完成对助力电机H桥驱动电路模块(1)的硬件保护；助力电机吸收电流检测模块(3)与助力电机H桥驱动电路模块(1)相连，完成对助力电机吸收电流的检测。
2、 根据权利要求l所述的电机驱动器，其特征在于在所述的助力电机H桥驱动电路模 块(1)中，两片BTS7960B (IC1、 IC2)构成一个H桥电机驱动电路，二极管(Dl)的正端 与12V电源相连，负端与两片BTS7960B (IC1、 IC2)的7脚相连，电容(Cl)和电容(C2) 的正端与二极管(Dl)的负端相连，电容(Cl)和电容(C2)的负端与地相连；BTS7960B (IC1) 的2脚与电阻(R1)相连；BTS7960B (IC2)的2脚与电阻(R3)相连；两片BTS7960B (IC1、 IC2)的3脚分别与电阻(R2)和电阻(R4)相连；两片BTS7960B (IC1、 IC2)的5脚与驱 动器故障诊断和保护模块(2)中的电阻(R5)的一端相连，两片BTS7960B (IC1、 IC2)的6 脚与助力电机吸收电流检测模块(3)中运算放大器(IC3)的同相端相连；BTS7960B (IC1) 的4脚与8脚相连，并与电机的一个输入端相连，BTS7960B (IC2)的4脚与8脚相连，并与 电机的另一个输入端相连；两片BTS7960B (IC1、 IC2)的1脚接地。
3、 根据权利要求2所述的电机驱动器，其特征在于驱动器故障诊断和保护模块(2) 中，电阻(R5)的一端与两片BTS7960B (IC1、 IC2)的5脚相连，另一端与电容(C3)和场 效应管(Ql)的g极相连，电容(C3)的另一端与地相连；场效应管(Ql)的d极与助力电 机H桥驱动电路模块(1)中电阻R2和R4相连，同时与二极管(D2)的负端连接，场效应管(Ql)的s极与二极管(D2)的正端接地。
4、 根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于助力电机吸收电流检测模块(3) 中，精密电阻(R6)的一端与助力电机H桥驱动电路模块(1)中的6脚相连，同时与运算放 大器(IC3)的同相端相连，电阻(R6)的另一端与地相连，运算放大器(IC3)的反相端与 输出端相连，形成电压跟随器，运算放大器(IC3)的输出端与电阻(R7)的一端相连，电阻(R7)的另一端将信号输入AD转换器，并与电容(C4)的一端相连，电容(C4)的另一端接 地。
专利摘要本实用新型提供一种用于汽车电动助力转向系统的电机驱动器。主要包括助力电机H桥驱动电路模块、驱动器故障诊断和保护模块和助力电机吸收电流检测模块；其中，助力电机H桥驱动电路模块完成电机的驱动；驱动器故障诊断和保护模块与助力电机H桥驱动电路模块相连，检测模块的状态，并在产生故障时完成对助力电机H桥驱动电路模块的硬件保护；助力电机吸收电流检测模块与助力电机H桥驱动电路模块相连，完成对助力电机吸收电流的检测。本实用新型设计的稳定的电机驱动电路，采用故障诊断和保护电路，大大提高系统的可靠性，同时设计了电机吸收电流采集电路，能够精确采集电机吸收电流，实现精确的电机控制。
文档编号H02P1/22GK201256376SQ200820186988
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者卿 施, 王晓琳, 谢大权, 谭玉陶, 恬 陈 申请人:南京天擎汽车电子有限公司