电动助力转向系统控制策略的研究

摘    要

汽车电动助力转向系统是一种新型的汽车转向系统，与传统液压转向系统相比，采用电动机直接提供助力，具有多方面优越性。它能够在各种行驶条件下提供最佳的助力，节省燃油，利于环保。近年来已有许多中高档汽车配备了电动助力转向系统装置，EPS研究也成为汽车工业的热门课题之一，具有重要研究价值和巨大潜在应用前景。

本毕业设计是在山东中通客车控股有限公司进行的。主要设计资料及进行的实验都是在中通公司完成的。首先介绍了汽车电动助力转向系统的总体布置和工作原理，并对电动助力转向系统的主要部件做了详细分析；其次介绍了电动主力控制电路的设计；在电动助力转向系统的相关控制策中着重介绍研究回正与主动阻尼控制策略，通过研究，计算证明：该控制策略能够改善车辆低速时的回正性，抑制车辆中高速时的回正超调现象，并且在施加了回正与主动阻尼控制后，驾驶员的操纵手感没有受到不良的影响。

关键词：电动助力转向  控制策略  助力电机   回正阻尼  中通公司 

目  录

摘     要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章  绪论 6

1．1  研究动机与目的 6

1．2  研究背景 6

1．3  研究方法与描述 7

1．4  论文内容概述 7

第二章  电动助力转向系统总成部件及工作原理 8

2．1  电动助力转向系统主要组成部件 8

   2．1 ．1  助力电机 8

   2．1 ．2 离合器 10

   2．1 ．3减速传动机构 10

   2．1 ．4扭矩传感器 11

   2．1 ．5车速传感器 12

   2．1 ．6电子控制单元 13

    2．2  EPS的工作原理 13

第三章  电动助力转向系统的控制电路设计 16

3．1  电源转换电路 16

3．2  微控制电路 17

3．2．1  转矩信号采集电路 17

3．2．2  电动机电流信号采集电路 17

3．2．3  车速信号采集电路 17

3．3  安全与故障诊断电路 18

第四章  电动助力转向系统控制策略 19

4．1  EPS 系统控制模式 19

4．1．1  助力控制 19

4．1．2  回正控制 19

4．1．3  阻尼控制 20

4．2  电动助力转向系统的回正与主动阻尼控制策略研究 20

     4．2．1 回正与主动阻尼控制策略的提出原因 22

     4．2．2 车辆转向与回正过程的理论分析 22

     4．2．3 回正控制策略 23

     4．2．4 主动阻尼控制策略 23

4．3  实车实验 23

     4．3．1　回正控制试验结果 24

     4．3．2  主动阻尼控制试验结果 24

第五章  结论 26

致  谢 27

参考文献 28

附件A