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电动助力转向系统控制器的设计
前言
近年来，随着电子技术的发展和节能、环保两大主题的推广，电动助力转向系统（EPS）以其优越性能表现得到业界的广泛关注，逐渐成为世界汽车技术发展的重点和热点之一。目前电动助力转向系统在轻型载货汽车上的应用正处于起步期，而作为EPS核心技术——控制器的研究，更是具有重要的理论意义和实践指导价值。本文对某轻型载货汽车的电动助力转向系统的控制器进行了研究和开发。
1 EPS工作过程和原理
汽车转向时，扭矩传感器会检测到驾驶员施加到转向盘上的操纵力。控制单元在接收到扭矩传感器输出的扭矩信号后，结合汽车当前的车速信号对系统所处的运动状态进行判断，进而获得系统当前的控制模式，在数据处理后向电动机驱动器发出运行指令，电动机会根据需要提供相应大小的转矩来达到助力、阻尼或回正控制模式。电动机的转矩通过减速机构增扭后施加在汽车的转向机构上。
图1 EPS控制原理图
EPS的控制原理如图1所示。控制单元ECU控制作为动力源的电机提供助力，达到期望的助力效果。ECU根据车速传感器和扭矩传感器输出信号计算出电动机的目标驱动电流信号，此信号输给驱动电路以驱动电机转动，并经减速机构提供给转向机构助力；电动机由直流电源经继电器、电动机的驱动电路供电；在驱动电路与电动机之间设有霍尔传感器，使ECU能够实时检测电流大小；通过PID控制算法来调整使检测电流值接近目标值，同时能够实现对电流进行监测，当过流的时候，断开继电器以保护电路。
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