基于OSEK/VDX的電動(dòng)助力轉向系統設計
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隨著(zhù)電子技術(shù)和電機控制技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)助力轉向(Electronic
傳統的軟件設計不容易維護，移植性差，且實(shí)時(shí)性得不到保證。隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)在汽車(chē)上得到越來(lái)越多的應用。為了滿(mǎn)足日益復雜的汽車(chē)電子控制軟件的開(kāi)發(fā)需要，實(shí)現應用軟件的可移植性和不同廠(chǎng)商的控制模塊間的可兼容性，1993年德國汽車(chē)工業(yè)界聯(lián)合推出了“汽車(chē)電子的開(kāi)放式系統及接口軟件規范”，即OSEK（open systems and the corresponding inte
1 EPS系統的結構和工作原理
1.1 EPS系統的結構
根據電機安裝位置的不同，EPS可分為轉向軸助力式、小齒輪助力式和齒條助力式。圖1是一個(gè)典型電動(dòng)助力轉向系統的示意圖。EPS控制系統的主要組成部件[3]：
圖1 電動(dòng)助力轉向系統示意圖
?、?扭矩信號
?、?車(chē)速信號傳感器，測量汽車(chē)的行駛速度，在不同的車(chē)速和方向盤(pán)轉矩的情況下，會(huì )提供不同的助力，以保證EPS系統在低速下靈活，高速下具有較好的“路感”。
?、?助力電動(dòng)機，是EPS系統最關(guān)鍵的部件之一，助力電動(dòng)機要求低轉速大扭距、轉動(dòng)慣量小、可靠性高、振動(dòng)小、噪聲小，且尺寸小、質(zhì)量輕。
?、?電磁離合器，主要起安全保護的作用，當EPS發(fā)生故障時(shí)，電磁離合器會(huì )及時(shí)切斷電動(dòng)機和轉向柱的連接，汽車(chē)以傳統的機械轉向裝置進(jìn)行工作，從而保證行車(chē)安全。
?、?減速機構，是EPS系統不可缺少的部分，用來(lái)產(chǎn)生減速增扭的作用。
?、?電子控制單元ECU，主要包括信息處理單元及其外圍電路。它是EPS系統的控制核心?？刂茊卧鶕较虮P(pán)轉矩傳感器和車(chē)速傳感器的信號，經(jīng)過(guò)A/D轉換和邏輯分析與計算后，發(fā)出指令控制電機工作。
1.2 EPS系統的工作原理
雖然EPS的有3種類(lèi)型，但工作原理是一樣的：通過(guò)扭矩傳感器和車(chē)速傳感器，進(jìn)行信號采集，經(jīng)A/D轉換，將信號發(fā)送到電子控制單元（ECU）中，單片機根據采集到的車(chē)速信號與扭矩信號，并根據相應的控制策略對直流伺服電動(dòng)機進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
根據汽車(chē)轉向行駛的不同情況要求，EPS按不同的控制方式進(jìn)行控制，通常有3種基本控制方式。
(1) 助力控制
汽車(chē)在低速范圍內行駛，方向盤(pán)進(jìn)行轉向并離開(kāi)中間位置時(shí)電控單元對電動(dòng)機進(jìn)行常規控制；通過(guò)計算確定助力電動(dòng)機的電流，以獲得合適的助力轉矩，使轉向操縱輕便靈敏。
(2) 回正控制
回正控制可以改善汽車(chē)的回正性能。汽車(chē)在低速范圍內行駛轉向后方向盤(pán)回到中間位置附近時(shí)，電控單元使電動(dòng)機電流迅速減小，以便轉向輪迅速回正；在高速時(shí)，采用阻尼控制，使電機兩端短路，產(chǎn)生與回正力矩相反的回正阻尼，改善轉向盤(pán)的回正超調。
(3) 阻尼控制
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