[发明专利]电动方向盘电机驱动控制器的实现方法

权利要求书

1.一种电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，其特征在于，该方法是主控芯片DSP通过数字通讯总线向无框电机控制驱动器发送指令，无框电机控制驱动器中的控制电路接收到该指令，并根据当前伺服电机的电流、速度及位置信息采用伺服电动机磁场定向矢量控制系统计算伺服电机三相电压，再通过PWM信号输出；无框电机控制驱动器中的栅极驱动电源为驱动电路供电，驱动电路将PWM信号放大，用以驱动无框电机控制驱动器中的功率管MOSFET，实现低噪音、高效率能量转换；

其中，无框电机控制驱动器通过CAN通讯电路与运动控制器进行数据传输，电池组为无框电机控制驱动器供电。

2.根据权利要求1所述的电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，其特征在于，所述伺服电动机磁场定向矢量控制系统具体如下：

(一)、通过电流传感器测量逆变器输出的定子电流i_A、i_B，经过主控芯片DSP的A/D转换器转换成数字量，并计算出i_C，公式如下：

i_C＝-(i_A+i_B)；

(二)、通过Clarke变换和Park变换将电流i_A、i_B、i_C变换成旋转坐标系中的直流分量i_sq、i_sd，i_sq、i_sd作为电流环的负反馈量；

(三)、利用直线光栅尺测量电动机的机械位移θ_m，并将其转换成电角度θ_e和速度n；其中，电角度θ_e用于参与Park变换和逆变换的计算；速度n作为速度环的负反馈量；

(四)、给定速度n_ref与速度反馈量n的偏差经过速度PI调节器，其输出作为用于转矩控制的电流q轴参考分量i_sqref；

(五)、i_sqref和i_sdref与电流反馈量i_sa、i_sd的偏差经过电流PI调节器分别输出Odq旋转坐标系的相电压分量V_sqref和V_sdref；

(六)、V_sqref和V_sdref再通过Park逆变换转换式Oαβ直角坐标系的定子相电压矢量的分量V_saref和V_sbref；

(七)、当定子相电压矢量的分量V_sares、V_sbref和其所在的扇区数已知时，利用电压空间矢量SVPWM技术产生PWM控制信号来控制逆变器。

3.根据权利要求1所述的电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，其特征在于，所述无框电机控制驱动器采用电源变换电路供电，电源变换电路包括母线电压转+5V、12V电源模块以及5V转3.3V电源模块；母线电压通过DC/DC变换芯片变换为+5V、12V电源模块，再用电压转换芯片由5V转3.3V；

其中，3.3V用于主控芯片DSP及其外围电路供电；

+5V用于CAN通讯电路通信及电流采用及处理电路供电；

12V用于驱动电路的供电。

4.根据权利要求3所述的电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，其特征在于，所述电流采用及处理电路采用ACS712电流传感器IC，ACS712电流传感器IC通过霍尔效应，检测电流的大小，输出一个以2.5V为基准的电压值，Vout的电压值通过高精度电阻分压；经过二极管后，进入到主控芯片DSP的AD采集引脚进行AD转换，二极管起到保护作用。

5.根据权利要求1所述的电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，其特征在于，所述无框电机控制驱动器内设有电流保护电路，电流保护电路在伺服电机绕组中的电流峰值超出功率管MOSFET的额定电流时，即达到比较器LM339的设定值时，输出低电平信号Fault信号给故障综合电路，触发产生高电平给三态输出总线接收器，动作输出关断信号，使功率开关关断，从而保护了功率开关管，以免受到损坏。