電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的設(shè)計

　　前言

　　近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和節(jié)能、環(huán)保兩大主題的推廣，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）以其優(yōu)越性能表現(xiàn)得到業(yè)界的廣泛關(guān)注，逐漸成為世界汽車技術(shù)發(fā)展的重點和熱點之一。目前電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在輕型載貨汽車上的應(yīng)用正處于起步期，而作為EPS核心技術(shù)——控制器的研究，更是具有重要的理論意義和實踐指導價值。本文對某輕型載貨汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器進行了研究和開發(fā)。

　　1 EPS工作過程和原理

　　汽車轉(zhuǎn)向時，扭矩傳感器會檢測到駕駛員施加到轉(zhuǎn)向盤上的操縱力?？刂茊卧诮邮盏脚ぞ貍鞲衅鬏敵龅呐ぞ?a target='_blank' class='arckwlink_none'>信號后，結(jié)合汽車當前的車速信號對系統(tǒng)所處的運動狀態(tài)進行判斷，進而獲得系統(tǒng)當前的控制模式，在數(shù)據(jù)處理后向電動機驅(qū)動器發(fā)出運行指令，電動機會根據(jù)需要提供相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)矩來達到助力、阻尼或回正控制模式。電動機的轉(zhuǎn)矩通過減速機構(gòu)增扭后施加在汽車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)上。

　　圖1 EPS控制原理圖

　　EPS的控制原理如圖1所示?？刂茊卧狤CU控制作為動力源的電機提供助力，達到期望的助力效果。ECU根據(jù)車速傳感器和扭矩傳感器輸出信號計算出電動機的目標驅(qū)動電流信號，此信號輸給驅(qū)動電路以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，并經(jīng)減速機構(gòu)提供給轉(zhuǎn)向機構(gòu)助力；電動機由直流電源經(jīng)繼電器、電動機的驅(qū)動電路供電；在驅(qū)動電路與電動機之間設(shè)有霍爾傳感器，使ECU能夠?qū)崟r檢測電流大??；通過PID控制算法來調(diào)整使檢測電流值接近目標值，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對電流進行監(jiān)測，當過流的時候，斷開繼電器以保護電路。