转向系统电源控制电路、控制方法及汽车EPS控制系统与流程

本发明涉及电动助力转向系统，尤其涉及一种转向系统电源控制电路、控制方法及汽车eps控制系统。

背景技术：

1、汽车电动助力转向(eps)系统以其体积小，操纵灵活轻便，可适应错综复杂的各种路况等优点，在汽车领域得到大规模的应用，同时，电动助力转向系统作为汽车的核心零部件之一，各汽车厂商对电动助力转向系统的安全性能要求越来越高，对电动助力转向系统的母线电源控制就是其中之一。

2、目前的eps系统对母线电源进行开关控制大多数采用继电器方式，继电器体积较大，对有空间要求的eps系统控制器来说设计限制较大；部分采用非隔离控制信号驱动mos管的方式，相比继电器控制方式，mos管控制方式所需空间要求更小，但需要有专用集成升压芯片或单独的boost电路来驱动mos管。以上两种控制方式在系统崩溃或进入死循环时都有可能无法将电机的母线电源切断，因此如何在控制系统崩溃或进入死循环时及时切断电机母线电源，以提高系统安全性是当前eps系统急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种转向系统电源控制电路、控制方法及汽车eps控制系统，旨在解决背景技术中的上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种转向系统电源控制电路，包括主控制器、电源管理芯片、开关驱动电路和母线电源控制开关电路；

3、所述开关驱动电路包括隔离电路和升压电路；所述隔离电路的输入端与所述主控制器的控制信号输出端连接，所述隔离电路的输出端与所述升压电路的输入端连接；

4、所述母线电源控制开关电路包含第一mos管、第二mos管和滤波电路；所述第一mos管的栅极和所述第二mos管的栅极均连接到所述升压电路的输出端，所述第一mos管的漏极连接到整车电源，所述第一mos管的源极连接所述第二mos管的源极，所述第二mos管的漏极为所述母线电源控制开关电路的输出端；所述滤波电路并联在两个mos管的栅极与源极之间；

5、所述主控制器用于向所述开关驱动电路发送开关控制信号；

6、所述开关驱动电路用于通过所述隔离电路对所述开关控制信号进行隔离传输，并通过所述升压电路进行升压整流后，得到开关驱动信号发送至所述母线电源控制开关电路；

7、所述母线电源控制开关电路用于根据所述开关驱动信号驱动所述第一mos管和所述第二mos管进行导通或者截止，在所述第一mos管和所述第二mos管导通时，对母线电源上的电容进行充电以驱动电机工作，在所述第一mos管和所述第二mos管截止时，关断所述母线电源。

8、第二方面，本发明还提供一种转向系统电源控制方法，用于第一方面所述的转向系统电源控制电路，所述转向系统电源控制方法包括：

9、对eps系统的工作状态进行监测，所述eps系统的工作状态包含正常工作、停止工作、崩溃或者死机的状态；

10、在eps系统正常工作时，所述主控制器将开关控制信号以方波信号进行发送，所述方波信号通过所述隔离电路进行隔离后，得到锯齿波信号，所述锯齿波信号控制所述升压电路对电压源升压整流后，输出开关驱动电压，所述开关驱动电压通过滤波电路进行过滤后驱动所述第一mos管和所述第二mos管导通，以对母线电源上的电容器进行充电，驱动电机工作；

11、在eps系统进入崩溃或者死机的状态时，所述主控制器将开关控制信号由方波信号变为电平信号，所述隔离电路对所述电平信号进行阻断后，所述升压电路停止工作，所述母线电源控制开关电路通过电压释放回路进行放电，放电过程中，当所述第一mos管和所述第二mos管的栅极与源极之间的电压小于导通阈值电压时，所述第一mos管和所述第二mos管进入截止状态，以对母线电源进行关闭。

12、第三方面，本发明还提供一种汽车eps控制系统，包括第一方面所述的转向系统电源控制电路、三相逆变电路和三相电机；

13、所述转向系统电源控制电路的输出端输出电机工作电压，连接到所述三相逆变电路；

14、所述三相逆变电路包括三个相线逆变电路，每个所述相线逆变电路的电机连接端连接到所述三相电机对应的三相线。

15、本发明提供的转向系统电源控制电路、控制方法及汽车eps控制系统，具有以下有益效果：

16、1)通过主控制器发送开关控制信号，开关控制信号经隔离电路进行隔离传输，并通过升压电路进行升压整流后，得到一个开关驱动信号，以根据开关驱动信号驱动母线电源上的mos管导通或者截止，可以实现在eps系统崩溃或进入死循环时将电机的母线电源切断的功能，同时具备电源反接保护功能，提高了系统的安全性；

17、2)主控制器发送方波控制信号后，升压电路输出的开关驱动电压有一个缓慢的上升过程，可对母线电源上的电解电容器以脉冲方式进行预充电，可以减小母线电源控制开关电路中的mos管在导通过程中产生的浪涌电流；

18、3)采用分立式元器件，控制电路简单，所需空间要求更小，成本更低。

技术特征：

1.一种转向系统电源控制电路，其特征在于，包括：主控制器、电源管理芯片、开关驱动电路和母线电源控制开关电路；

2.如权利要求1所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述隔离电路包括第一限流电阻器、第一电容器和第一稳压二极管；

3.如权利要求2所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述升压电路包括升压驱动电路和升压控制电路；其中，

4.如权利要求1所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述隔离电路包括第一限流电阻器和第一电容器；

5.如权利要求4所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述升压电路包括升压驱动电路和升压控制电路；

6.如权利要求1所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述滤波电路包括第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电阻器和第四二极管；

7.如权利要求1所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述母线电源控制开关电路还包括第一保护子电路和第二保护子电路；

8.一种转向系统电源控制方法，用于如权利要求1至7任一项所述的转向系统电源控制电路，其特征在于，所述转向系统电源控制方法包括：

9.如权利要求8所述的转向系统电源控制方法，其特征在于，所述转向系统电源控制方法还包括：

10.一种汽车eps控制系统，其特征在于，包括如权利要求1至7所述的转向系统电源控制电路、三相逆变电路和三相电机；

技术总结本发明公开了一种转向系统电源控制电路、控制方法及汽车EPS控制系统，其中控制电路包括主控制器、电源管理芯片、开关驱动电路和母线电源控制开关电路；主控制器用于向开关驱动电路发送开关控制信号；开关驱动电路包括隔离电路和升压电路，用于通过隔离电路对开关控制信号进行隔离传输，并通过升压电路进行升压整流后，得到开关驱动信号发送至母线电源控制开关电路；母线电源控制开关电路包含两个MOS管和滤波电路，用于根据开关驱动信号驱动MOS管导通或者关断，从而控制电机的母线电源。本发明可实现在EPS系统崩溃或进入死循环时将电机的母线电源切断，具有更高的系统安全性。技术研发人员：陈载邦,周廷明受保护的技术使用者：湖南东嘉智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29