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1、您的论文得到两院院士关注汽车电子文章编号:1008-0570(2008)05-2-0253-03汽车电动助力转向系统电控单元的研究StudyonElectricControlUnitofElectricPowerSteeringSystem(四川大学)唐爱民赵武谢刚张再利TANGAi-minZHAOWuXIEGangZHANGZai-li摘要:设计了一款采用PIC16F877单片机为电子控制单元核心的汽车电动助力转向系统,全文详细介绍了该系统的工作原理和硬件组成,重点对各传感器信号的采集处理电路、电动机的驱动电路、离合器和继电器的控制电路、电
2、机电流的采样电路等进行了研究设计。实验表明,该系统具有输出扭矩平稳、转向控制灵敏、抗干扰性强、稳定性高等优点。关键词:单片机;电子控制单元;电动机;传感器中图分类号:TP368文献标识码:AAbstract:AnelectricpowersteeringsystemcontrolledbyPIC16F877singlechipwhichisthecoreofelectriccontrolunitisdesignedinthispaper.TheprincipleoftheEPSandhardwarecircuitisparticularlyd
3、escribed.Thecircuitsofsignalcollecttingandprocess-ing,electromotordriving,clutchandrelaycontrollingareemphases.Theexperimentresultsshowthatthesystemhasmanyadvantages,suchasthestableoutputtorque,sensitivesheercontrol,stronganti-jamming,morestabilityandetc.技Keywords:singlechi
4、p;electriccontrolunit;electromotor;sensor术EPS是一种直接依靠电力提供辅助扭矩的动力转向系统,1引言创结构如图2-1所示,它由电子控制单元(ECU)控制电机提供助随着电子控制技术的发展及其在汽车领域的广泛应用,电力,系统主要由电子控制单元、扭矩传感器、转角传感器、车速传新动助力转向系统(ElectricPowerSteering,简称EPS)越来越成为感器(可与其他系统共用)、直流电机、离合器、电磁继电器、减速目前汽车电子技术研究的热点之一。与传统的转向系统相比,机构和转向机构等组成。EPS系统结构简
5、单,灵活性大,可以获得理想的操纵稳定性,能动2.2EPS的工作原理态地适应汽车行驶状况的变化,在操纵舒适性、安全性、环保、节当汽车点火开关闭合时,ECU上电开始对EPS系统进行能、易于维修等方面也充分显示了其优越性。目前,电动助力转自检,自检通过后,闭合继电器和离合器,EPS系统便开始工向已部分取代液压助力转向并获得广泛应用,如日本的大发、三作,当方向盘转动时,位于转向轴上的转角传感器和扭矩传感菱、本田汽车公司,美国的Delphi汽车系统公司,德国的ZF公司器把测得方向盘上的角位移和作用于其上的力矩传递给E-等都相继研制出各自的EPS并装配使
6、用。国内对EPS系统的CU,ECU根据这两个信号并结合车速等信息,控制电机产生研究起步较晚,仅有清华、华中科大、吉林大学、合肥工大等高校相应的助力,实现在全速范围内最佳控制:在低速行驶时,减开展了系统结构的方案设计、系统建模和动力学分析等研究,但轻转向力,保证汽车转向灵活、轻便,在高速行驶时,适当增加处在理论探索、实验研究阶段。国内部分汽车厂商如重庆长安、阻尼控制,保证转向盘操作稳重、可靠。南昌昌河、东风、一汽等与高校联合研究,也都处在研制的初级3基于PIC单片机的ECU系统设计阶段,未达到实用程度。2EPS系统的硬件组成及工作原理2.1EP
7、S的硬件组成图2-1EPS系统结构图唐爱民:硕士研究生图3-1ECU系统结构原理图基金项目:四川省科技厅重点科技攻关项目"汽车电动助力3.1ECU工作原理转向系统(EPS)研究与开发(03GG008-001)"系统的控制核心为PIC16F877单片机,控制单元结构如图《PLC技术应用200例》邮局订阅号:82-946360元/年-253-汽车电子中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2008年第24卷第5-2期3-1所示。整个系统由车载12V蓄电池供电,ECU工作时,扭矩、脉冲输出端口;两个SD端分别与单片机的一个I/O口相连,控转角
8、、车速、温度等传感器把采集到的信号经过输入接口电路制电机停车操作;每个芯片的HO和LO端分别与同桥臂的功率处理后送至单片机的相应端口,单片机根据系统助力特性和相管相
