基于ADI DSPBF506F的汽車EPS方案
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電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是未來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，該系統(tǒng)由助力電機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵.軟管.液壓軸.傳送帶和皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護(hù)環(huán)境，逐漸成為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝置.根據(jù)咨詢公司Strategy Analyties對(duì)中國EPS市場(chǎng)的預(yù)測(cè)，在2010~2017年期間中國的EPS市場(chǎng)的年復(fù)合增長率將達(dá)到16.9%,約1800萬套.
EPS市場(chǎng)之所以能有如此的增長趨勢(shì)，也是由其本身具有的諸多優(yōu)點(diǎn)所決定的，這主要表現(xiàn)在：
（1）EPS能在各種行駛工況下提供最佳助力，減小擾動(dòng)，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，提高汽車高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，進(jìn)而提高汽車的主動(dòng)安全性.
（2）EPS只在轉(zhuǎn)向時(shí)電機(jī)才提供助力，因而能減少燃料消耗.統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，與HPS相比，EPS每百公里可節(jié)油約0.3至0.5升.
（3）EPS電機(jī)由蓄電池供電，因此即使在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或出現(xiàn)故障時(shí)也能提供助力.
（4）EPS取消了液壓結(jié)構(gòu)，其零件比HPS大為減少，因而重量更輕.結(jié)構(gòu)更緊湊，易于設(shè)計(jì)和安裝，并能降低噪聲.
（5）EPS易于調(diào)整和檢測(cè)，可以通過設(shè)置不同的程序，快速與不同車型匹配，因而能縮短生產(chǎn)和開發(fā)周期.
（6）EPS不存在滲油問題，可大大降低保修成本，減小對(duì)環(huán)境的污染，改善了環(huán)保性.
（7）EPS比HPS具有更好的低溫工作性能.
（8）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車系統(tǒng)等輔助功能.
2 EPS
EPS是通過電機(jī)的動(dòng)力直接給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供輔助扭矩的系統(tǒng).它依靠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī).方向盤.車速等信息來判斷并提供合適的轉(zhuǎn)向助力，使得轉(zhuǎn)向過程能夠精確.輕松.安全地完成.通常一個(gè)EPS系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向部件.傳感器.電機(jī).減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成，其系統(tǒng)構(gòu)成由圖1所示.
轉(zhuǎn)向部件將方向盤.扭桿.轉(zhuǎn)矩傳感器.助力電機(jī)減速器總成及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸組合到一起，形成一個(gè)整體，完成轉(zhuǎn)向功能.控制器ECU由微處理器及電子模塊組成，完成對(duì)來自轉(zhuǎn)矩傳感器.點(diǎn)火開關(guān).發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器.車速傳感器的信號(hào)的處理，并按照一定的運(yùn)算判斷規(guī)律控制助力電機(jī)，使之產(chǎn)生合理的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩.
當(dāng)駕駛員操作方向盤時(shí)，連接方向盤的扭桿產(chǎn)生形變，其形變角度與施加到方向盤的轉(zhuǎn)矩成正比，轉(zhuǎn)矩傳感器將扭桿形變的角度轉(zhuǎn)化成線性的電壓輸出信號(hào)T,此信號(hào)與車速信號(hào)V.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)w.點(diǎn)火信號(hào)G送入到控制器ECLT進(jìn)行綜合.分析.判斷和運(yùn)算后輸出電流信號(hào)控制助力電機(jī).助力電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)矩，該助力扭矩施加到轉(zhuǎn)向軸上，從而輔助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作，系統(tǒng)邏輯圖如圖2所示.
3技術(shù)方案
為了汽車轉(zhuǎn)向的過程順利實(shí)現(xiàn)，EPS系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)以下功能：
助力控制：在汽車停車及低速行駛時(shí)提供較大輔助力矩，使轉(zhuǎn)向過程快捷輕便地進(jìn)行，而在汽車高速行駛時(shí)提供較小的輔助力矩以保持轉(zhuǎn)向過程的可靠與沉穩(wěn).
回正控制：確保汽車從直行狀態(tài)到大角度轉(zhuǎn)向的過程中回正力矩相應(yīng)地逐漸提高.另外，確保汽車在非轉(zhuǎn)向狀態(tài)下的直線行駛性能，并防止汽車在不同車速下實(shí)現(xiàn)回正時(shí)出現(xiàn)回正不足或回正超調(diào)的現(xiàn)象.
阻尼控制：利用電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來減弱汽車高速行駛時(shí)出現(xiàn)的方向盤抖動(dòng)現(xiàn)象，消除轉(zhuǎn)向輪因路面不平而引起的方向盤擺振，并在汽車高速行駛時(shí)，給轉(zhuǎn)向過程增加一定的阻尼，克服轉(zhuǎn)向發(fā)飄的感覺.
分析診斷功能：應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，并具有故障報(bào)警和提示功能，在故障不能自動(dòng)排除時(shí)關(guān)斷EPS使車輛進(jìn)入傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向模式.
通訊功能：應(yīng)具有通過CAN或LIN總線與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊的能力，并具有可以更改主要參數(shù)（主要針對(duì)電機(jī)控制）的接口.
評(píng)論