一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，包括：具有双绕组的无刷电机，所述双绕组包括电机A绕组和电机B绕组；控制器壳体，所述控制器壳体固定连接于无刷电机的一侧；安装在所述控制器壳体内部用于检测电机角度位置的电机角度位置传感器；安装在所述控制器壳体内部的电机位置信号电路板，所述电机位置信号电路板上装配有双核芯片；本发明专利技术采用两个独立的控制器互为功能备份的方案和采用一个控制器上的两路驱动控制电路作为功能备份方案的对比，两个独立的控制器更能完全的实现系统的更高可靠性，对于汽车功能安全和自动驾驶的实现，更能提供硬件的支撑。更能提供硬件的支撑。更能提供硬件的支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统


[0001]本专利技术涉及汽车电子
，特别涉及一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统。

技术介绍

[0002]EPS(汽车电子转向助力系统)的核心是采用电动控制系统，根据驾驶员用手转动方向盘的用力方向，驱动电机，推动转向机构，为人手提供助力，降低驾驶员的疲劳度，提高驾驶舒适度。
[0003]现有的主流技术一般是只有一路驱动控制系统对无刷电机进行单独的控制，实现EPS(汽车电子转向助力系统)的助力功能，只有一套驱动控制器电路或控制器。目前也有双驱动电路的控制器，但主要方案是采用一个控制器上布置两套驱动电路实现的功能冗余备份，不能做到控制器的完全隔离。
[0004]现有的单路控制器电机一体化技术方案，控制器为一路驱动控制系统，一般是控制器集成到电机的尾部，占用电机尾部的空间，对于占用的空间需求不大，并且只有一路电源接口、一路扭矩信号接口、一路与整车通讯接口，如图1所示，其中：101、电机一；102、控制器一；
[0005]但现有一般方案的空间无法满足两个完全独立的EPS控制器的布置空间需求。如果在现有一体化的结构上进行双路驱动电路控制器的布局，就必须增加控制器的体积，最简单的办法是增加控制器的直径，增大电路板的布局面积。但这种方案占用空间大，会给EPS系统在汽车的布局带来不便，难以装配。
[0006]现有的双路驱动电路和电机一体化技术方案，采用一块电路板上布置两组驱动电路，控制器与电机平行布置。控制器集成到电机的侧面，控制器为双路路驱动控制系统，对于侧面空间有占用，并且两路控制系统共用一路电源接口、一路扭矩信号接口、一路与整车通讯接口，如图2所示，采用一个控制器上布置两套驱动电路实现的功能冗余备份，不能做到控制器的完全隔离，其中：201、控制器二；202、电机二；203、驱动电路A；204、驱动电路B；
[0007]综上所述，现有类似的双路驱动控制器设计是双路驱动电路和电机一体化技术方案，主要是为满足两路驱动电路控制一台双绕组电机而设计的，主要实现驱动电路的备份，采用两路驱动电路集成到一台控制器上的方案，由同一块电路板上的一个双核单片机主芯片对两路驱动电路进行控制。此方案的两路驱动电路不能实现完全的隔离和互为完全功能的备份。并且控制器只有一路电源接口和一路整车通讯接口。
[0008]现有的双路驱动电路和电机一体化技术方案虽然可以实现驱动部分的功能备份，但是一旦输入电源出现问题(例如电源保险丝烧毁、插头松动导致接触不良或者电源线破损短路等)，或者主控电路出现问题(例如电路板过热导致烧毁、主芯片出现物理性损伤)时，仍然无法避免EPS功能完全失效的问题。
[0009]现有双路驱动电路和电机一体化技术方案，如果要能够实现双路无刷电机的驱动控制功能的完全备份，就必须对控制器上的驱动电路进行完全的隔离，并且采用两路电源
供电和两路整车通讯接口，保证其中一路控制器出现任何问题都不会影响另一路控制器的正常工作。
[0010]为此，提出一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术实施例希望提供一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
[0012]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，包括：
[0013]具有双绕组的无刷电机，所述双绕组包括电机A绕组和电机B绕组；
[0014]控制器壳体，所述控制器壳体固定连接于无刷电机的一侧；
[0015]安装在所述控制器壳体内部用于检测电机角度位置的电机角度位置传感器；
[0016]安装在所述控制器壳体内部的电机位置信号电路板，所述电机位置信号电路板上装配有双核芯片；
[0017]安装在所述控制器壳体内部的控制器A和控制器B，所述控制器A和控制器B相对设置；
[0018]所述控制器A与控制器B通过信号交互连接；
[0019]所述控制器A与控制器B，用于同步进行工作，通过互相通讯，实现同步驱动控制。
[0020]进一步优选的：所述电机A绕组的三相包括电机A绕组U相、电机A绕组V相和电机A绕组W相；
[0021]所述控制器A包括控制器A－三相端子，所述控制器A通过控制器A－三相端子与电机A绕组的电机A绕组U相、电机A绕组V相和电机A绕组W相电连接，用于控制电机A绕组U相、电机A绕组V相和电机A绕组W相组成的电机A绕组工作。
[0022]进一步优选的：所述电机B绕组的三相包括电机B绕组W相、电机B绕组V相和电机B绕组U相；
[0023]所述控制器B包括控制器A－三相端子，所述控制器B通过控制器A－三相端子与电机B绕组的电机B绕组W相、电机B绕组V相和电机B绕组U相电连接，用于负责控制电机B绕组W相、电机B绕组V相和电机B绕组U相组成的电机B绕组工作。
[0024]进一步优选的：所述控制器A还包括控制器A－通讯排针，所述控制器A通过控制器A－通讯排针与电机位置信号电路板通讯连接，用于读取装配在电机位置信号电路板上的双核芯片的其中一路信号。
[0025]进一步优选的：所述控制器B还包括控制器B－通讯排针，所述控制器B通过控制器B－通讯排针与电机位置信号电路板通讯连接，用于读取装配在电机位置信号电路板上的双核芯片的另一路信号。
[0026]进一步优选的：所述控制器壳体的内部安装有电机位置感应磁体，所述电机位置感应磁体与电机角度位置传感器信号连接，所述电机角度位置传感器通过感应电机位置感应磁体的旋转角度变化得到当前电机角度数据，同时发送角度信号数据给对应的控制器A和控制器B。
[0027]进一步优选的：所述控制器A上安装有控制器A－扭矩信号接口，所述控制器B上安
装有控制器B－扭矩信号接口，用于通过接受扭矩信号得知EPS系统需要的助力大小，调节驱动电机的功率输出。
[0028]进一步优选的：所述控制器A上安装有控制器A－电源及信号接口，所述控制器B上安装有控制器B－电源及信号接口，用于通电源和通整车通讯。
[0029]进一步优选的：所述控制器壳体上安装有控制器盖，所述控制器A－电源及信号接口、控制器A－扭矩信号接口、控制器B－扭矩信号接口和控制器B－电源及信号接口组成防水插座，所述控制器A－电源及信号接口、控制器A－扭矩信号接口、控制器B－扭矩信号接口和控制器B－电源及信号接口均通过胶合密封安装在控制器盖上。
[0030]进一步优选的：所述控制器盖上安装有防水透气阀，用于平衡控制器壳体内外部气压，避免因内外压差导致的密封失效。
[0031]本专利技术实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
[0032]一、本专利技术采用两个独立的控制器互为功能备份的方案和采用一个控制器上的两路驱动控制电路作为功能备份方案的对比，两个独立的控制器更能完全的实现系统的更高可靠性，对于汽车功能安全和自动驾驶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，其特征在于，包括：具有双绕组的无刷电机(1)，所述双绕组包括电机A绕组和电机B绕组；控制器壳体(7)，所述控制器壳体(7)固定连接于无刷电机(1)的一侧；安装在所述控制器壳体(7)内部用于检测电机角度位置的电机角度位置传感器(5)；安装在所述控制器壳体(7)内部的电机位置信号电路板(6)，所述电机位置信号电路板(6)上装配有双核芯片；安装在所述控制器壳体(7)内部的控制器A(9)和控制器B(17)，所述控制器A(9)和控制器B(17)相对设置；所述控制器A(9)与控制器B(17)通过信号交互连接；所述控制器A(9)与控制器B(17)，用于同步进行工作，通过互相通讯，实现同步驱动控制。2.根据权利要求1所述的一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，其特征在于：所述电机A绕组的三相包括电机A绕组U相(2)、电机A绕组V相(3)和电机A绕组W相(4)；所述控制器A(9)包括控制器A－三相端子(10)，所述控制器A(9)通过控制器A－三相端子(10)与电机A绕组的电机A绕组U相(2)、电机A绕组V相(3)和电机A绕组W相(4)电连接，用于控制电机A绕组U相(2)、电机A绕组V相(3)和电机A绕组W相(4)组成的电机A绕组工作。3.根据权利要求1所述的一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，其特征在于：所述电机B绕组的三相包括电机B绕组W相(20)、电机B绕组V相(21)和电机B绕组U相(22)；所述控制器B(17)包括控制器A－三相端子(18)，所述控制器B(17)通过控制器A－三相端子(18)与电机B绕组的电机B绕组W相(20)、电机B绕组V相(21)和电机B绕组U相(22)电连接，用于负责控制电机B绕组W相(20)、电机B绕组V相(21)和电机B绕组U相(22)组成的电机B绕组工作。4.根据权利要求1所述的一种搭载两个独立控制器的一体化EPS驱动系统，其特征在于：所述控制器A(9)还包括控制器A－通讯排针(8)，所述控制器A(9)通过控制器A－通讯排针(8)与电机位置信号电路板(6)通讯连接，用于读取装配在电机位置信号电路板(6)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明，丁伟娜，黄瑞，潘亮，林联伟，向辉，曾科童，
申请(专利权)人：株洲易力达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：