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1、微特电机2005年第5期D驱动控制riveandcontorl汽车电动助力转向电机的控制1221马锡平,王君艳,谭茀娃,赵和平(1.上海新代车辆技术有限公司,上海200050;2.上海交通大学,上海200030)MotorControlofElectricPowerSteeringofAuto1221MAXi-ping,WANGJun-yan,TANFu-wa,ZHAOHe-ping(1.DaimlerChryslerSIMTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai200050,Ch
2、ina;2.ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)摘要:在分析了当前汽车电动助力转向系统的基础品,但其驱动方式为60°换向的三相六状态工作方上,首次应用磁场定向控制的永磁同步电机作为该系统的执式[2]。由于是60°换向,控制精度为±30°电角度,因行电机,并由单片机进行控制,设计开发了电动助力转向控此,采用大减速比(60∶1)的减速机来提高机械转向制系统的电子控制单元。全文详细介绍了该系统的原理、硬机构的分辨率。对EPS系统,大减速比的减
3、速机具件电路和软件设计,通过EPS台架的试验,验证了设计理论有逆向自锁制动的缺点,为防止电机故障而锁死方的正确性,该系统具有输出扭矩平稳、转向控制灵敏等优点。向盘须增加电磁离合器,增加了系统的复杂性和成关键词:电动助力转向系统;电子控制单元;永磁同步电本。本文所涉及的方案采用XC164CS单片机进行动机中图分类号:TM341文献标识码:A控制,并首次采用正弦波驱动无刷电动机即永磁同文章编号:1004-7018(2005)05-0031-04步电动机作为执行元件,使得机械结构简单,驱动输Abstr
4、act:BasedontheanalysisofcurrentvehicleEPS(E2出平稳。lectricPowerSteering)system,anewEPScontrolsystemwas2EPS系统工作原理和助力电机的控制方法developed.Inthiscontrolsystem,aflux-orientedcontrolledpermanentmagnetsynchronousmotorwasfirstintroducedasac2EPS系统由电子控制单元(简称ECU)、方向盘
5、tuatingmotor,whichiscontrolledbyMCU.Inthispaper,the转角和扭矩传感器、永磁同步电动机及减速机构、机principleoftheEPS,hardwarecircuitandsoftwaredesignare械式转向器等组成,系统结构如图1所示。工作原described.Theexperimentresultsshowthattheoutputtorqueis理如下:当驾驶员方向盘转动时,扭矩转角传感器将morestableandsensitive.
6、测量到的扭矩信号和转角信号传递给ECU,同时,Keywords:electricpowersteeringsystem;electriccontrolunit;permanentmagnetsynchronousmotorECU检测助力电机的电角度、三相电流和当前的车速等信号,并根据这些输入信号,通过已知的控制策1引言略产生目标电流,形成三相电流指令,然后对永磁同近年来,随着计算机、通讯等技术的迅猛发展,步电动机实现磁场定向控制,以进行转向助力。汽车电子技术也发展到一个新的阶段。汽车电子化已被视
7、为衡量一个国家汽车工业发展水平的重要标志。作为汽车重要组成部分的转向系统也从机械转向系统‰液压助力转向系统,发展到了今天的电动[1]汽助力转向系统。电动助力转向(简称EPS)系统车是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的转向系统。电动与传统转向技术相比,EPS系统有着节约能源、操纵助力方便和驾驶安全等众多优点,兼可减轻驾驶员劳动转向强度,因此,日本等发达国家已研发十多年,并有成图1EPS系统结构图电型产品,而我国还刚刚起步。在磁场定向控制的永磁同步电动机系统中,通机的目前国外已开发的EPS产品中,驱动
8、电机主要过实时检测转子所在的位置角ε,使得电流空间矢控制为直流有刷电动机,也有采用无刷直流电动机的产量总是保持在q轴上,即δ=90°,从而使永磁同步电动机具有与直流电动机一样优良的线性转矩特性,收稿日期:2005-03-22电磁转矩的大小将和电流空间矢量的大小i直接成31©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.netD驱动控制2005年第5期[2]rivea
