一種用於amt控制器的電機驅動電路的製作方法

2023-07-01 04:07:56

專利名稱：一種用於amt控制器的電機驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電控機械式自動變速器，特別涉及一種用於AMT控制器的電機驅動電路。
背景技術：
電控機械式自動變速器(Automated Mechanical Transmission簡稱AMT)是在原有機械變速器基本結構不變的情況下，通過加裝AMT控制器控制換檔機構，取代原來由駕駛員完成的離合器分離與結合、摘檔與掛擋以及發動機的轉速同步調節等操作，最終實現自動換檔。對於AMT控制器，電機驅動電路直接影響變速器的穩定性和可靠性，因此一個完善的電機驅動電路是實現換檔舒適性、平順性的重要保障。但是，針對目前現有技術中的AMT產品，尤其是國內生產的AMT產品尚未獲得成熟應用。作為AMT控制器中不可缺少的組成部分，電機驅動電路設計普遍採用分立元件組成H橋的形式。然而AMT需要實現對選檔、換檔、離合器三路電機的控制，若採用分立元件，需要選用12片M0SFET。並且作為安全件，在AMT控制器中，電機故障狀態的檢測也顯得尤為重要，現有的驅動電路分立元件所佔的空間較大，不利於布局和走線；而且直接通過PWM控制三路電機，不易控制電機的工作狀態和轉速變化。針對上述的問題，提供一種新型的電機驅動電路，以較為簡化的電路結構實現對電機的工作狀態和轉速變化的控制。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種用於AMT控制器的電機驅動電路，以較為簡化的電路結構，實現對電機的工作狀態和轉速變化的控制。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述的驅動電路為電機供電單元連接電機驅動單元驅動電機工作；所述電機驅動單元由兩顆集成有高邊開關和低邊開關的半橋驅動晶片和邏輯處理電路組成，通過邏輯處理電路將控制晶片輸出的控制信號轉換成驅動半橋的信號，控制所述半橋晶片內的高邊開關或低邊開關導通，進而控制電機的正轉、反轉、制動。所述的電機驅動單元連接有電機故障檢測單元。所述電機故障檢測單元經物理連接到電機驅動電路的輸出端上，通過檢測輸出端的電壓或電流檢測電機的短路、斷路、過流故障。所述的半橋驅動晶片設有使能引腳，當使能引腳無效時，無論控制引腳是何種狀態，半橋驅動晶片內部的高邊開關和低邊開關均不導通。所述邏輯處理電路設有兩路電機狀態控制輸入和一路PWM控制輸入，通過兩路狀態控制輸入控制電機的工作狀態是正轉、反轉還是制動。同時當電機的工作狀態是正轉和反轉時，通過PWM控制輸入可以控制電機的速度，PWM佔空比越大電機轉速越快。 所述電機供 電單元包括電機供電電路和電源檢測電路。[0012]一種用於AMT控制器的電機驅動電路，由於採用上述的結構，本實用新型的優點在於:1、本實用新型採用的電機驅動電路，只需選用6片半橋驅動晶片組成H橋驅動三路電機，大大簡化了電路設計，節省了整個AMT控制器PCB板的布局空間，易於調試、性能穩定；
2、本實用新型採用邏輯處理電路和半橋驅動晶片共同控制的方式，易於控制電機的工作狀態和轉速變化；3、本實用新型選用的半橋驅動晶片，可全面檢測電機動作前後的故障情況。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明；

圖1為本實用新型一種用於AMT控制器的電機驅動電路結構示意框圖；圖2為本實用新型一種用於AMT控制器的電機驅動電路中電機驅動單元結構示意框圖圖1和圖2中，1、電機供電單元；2、電機驅動單元；3、電機故障檢測單元；4、電機；
5、半橋驅動晶片；6、邏輯處理電路。
具體實施方式
本實用新型提高電控系統集成度、增強對電機運轉狀態的有效控制、完善電機故障檢測。如圖1、圖2所示，本實用新型包括電機供電單元1、電機驅動單元2、電機故障檢測單元3。其中，電機供電單元I為整個電機驅動電路提供工作電源和電源反接保護；電機驅動單元2由兩顆集成高邊開關·和低邊開關的半橋驅動晶片5和邏輯處理電路6組成，通過邏輯處理電路6將控制晶片輸出的控制信號轉換成驅動半橋的信號，控制半橋驅動晶片5內的高邊開關或低邊開關導通，進而控制電機4的正轉、反轉、制動；電機故障檢測單元3，經物理連接連接到電機驅動電路的輸出端上，通過檢測輸出端的電壓或電流檢測電機的短路、斷路、過流故障。電機供電單元I包含電機供電電路和電源檢測電路。其中，電機供電電路分別為電機驅動單元、電機故障檢測單元提供工作電源和電源反接保護；電源檢測電路用於檢測電源的供電電壓，當供電電壓不在正常工作範圍內，通過電機控制電路的使能引腳關閉電機驅動電路。電機驅動單元2包含兩顆集成半橋驅動晶片5組成的H橋驅動電路和邏輯處理電路6。其中，半橋驅動晶片5除具有控制內部高邊開關和低邊開關工作的控制引腳外，還具有使能引腳。當使能引腳無效時，無論控制引腳是何種狀態，所述半橋驅動晶片內部的高邊開關和低邊開關均不導通。邏輯處理電路6具有兩路電機狀態控制輸入和一路PWM控制輸入。通過兩路狀態控制輸入控制電機4的工作狀態是正轉、反轉還是制動。同時當電機4的工作狀態是正轉和反轉時，通過PWM控制輸入可以控制電機的速度，PWM佔空比越大電機轉速越快。 電機故障檢測單元3包含電壓檢測電路和電流檢測電路，用於檢測電機動作前後的故障狀態。當電機4不動作時，通過電壓檢測電路和上拉控制電路檢測驅動電路是否有斷路、對電源短路、對地短路故障。當電機4動作時，通過電流檢測電路檢測電機是否有過流或短路故障。[0022]本實用新型通過電機供電單元I向整個電機驅動電路提供工作電源。當供電電壓不在正常工作範圍內，通過半橋驅動晶片5的使能引腳關閉電機驅動電路。當系統正常供電後，開始進入工作循環。所述狀態控制輸入a、狀態控制輸入b和PWM控制輸入經邏輯處理電路6，控制所述半橋驅動晶片5的使能引腳和控制引腳，確定所述半橋驅動晶片5內部高邊開關和低邊開關的導通情況，進而控制電機的工作狀態和轉速變化。電機故障檢測單元3可全面檢測電機4動作前後的故障狀況。若在電機4動作後檢測到電機故障，立即停止電機4動作，並把故障信息反饋給單片機，單片機確認故障後，記錄故障碼。
上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本實用新型技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述的驅動電路為電機供電單元(I)連接電機驅動單元(2)驅動電機(4)工作；所述電機驅動單元(2)由兩顆集成有高邊開關和低邊開關的半橋驅動晶片(5)和邏輯處理電路(6)組成，通過邏輯處理電路(6)將控制晶片輸出的控制信號轉換成驅動半橋的信號，控制所述半橋晶片內的高邊開關或低邊開關導通，進而控制電機(4)的正轉、反轉、制動。
2.根據權利要求1所述的一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述電機驅動單元(2)連接有電機故障檢測單元(3)。
3.根據權利要求2所述的一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述電機故障檢測單元(3)經物理連接到電機驅動電路的輸出端上，通過檢測輸出端的電壓或電流檢測電機的短路、斷路、過流故障。
4.根據權利要求1所述的一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述的半橋驅動晶片(5)設有使能引腳，當使能引腳無效時，無論控制引腳是何種狀態，半橋驅動晶片(5)內部的高邊開關和低邊開關均不導通。
5.根據權利要求1所述的一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述邏輯處理電路(6 )設有兩路電機狀態控制輸入和一路PWM控制輸入，通過兩路狀態控制輸入控制電機的工作狀態是正轉、反轉還是制動；同時當電機的工作狀態是正轉和反轉時，通過PWM控制輸入可以控制電機的速度，PWM佔空比越大電機轉速越快。
6.根據權利要求1所述的一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於:所述電機供電單元( I)包括電機供電電路和電源檢測電路。
專利摘要本實用新型公開了一種用於AMT控制器的電機驅動電路，其特徵在於所述的驅動電路為電機供電單元連接電機驅動單元驅動電機工作；所述電機驅動單元由兩顆集成有高邊開關和低邊開關的半橋驅動晶片和邏輯處理電路組成，通過邏輯處理電路將控制晶片輸出的控制信號轉換成驅動半橋的信號，控制所述半橋晶片內的高邊開關或低邊開關導通，進而控制電機的正轉、反轉、制動。本實用新型以較為簡化的電路結構，實現對電機的工作狀態和轉速變化的控制。
文檔編號H02P29/00GK203104361SQ201220747069
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者劉兆勇, 張升, 曹阿娜, 何湘, 馮寶存 申請人:蕪湖伯特利汽車安全系統有限公司