用于汽车电子转向系统试验装置的控制单元

用于汽车电子转向系统试验装置的控制单元

轿车内的线控系统在全球范围内被用于提高车辆转向性能。介绍了一种利用1个直流电机和2个传感器的新型电子齿轮与齿条式转向系统及其电子控制单元（ECU）。建立具有直流电机的硬件在环转向系统试验装置,该试验装置被连接到实际的齿轮与齿条上。此外,设计了一个由单片机和H桥电机驱动组成的ECU以支持这套系统。

用于电动转向系统的PID控制器用以补偿传统的机械连接。位置跟踪试验结果显示，与控制器配套所设计的硬件和电路能够有效地控制车辆操纵的期望输入。

线控转向系统（SBW）的机械结构主要类型：齿条驱动型、转向横拉杆驱动型和转向节驱动型。本研究选取齿条驱动型，利用一个电机控制前轮角度。SBW系统中直流电机用以产生推动转向横拉杆的需求力矩。2个精密电位计传感器用于测量齿条旋转角和转向盘旋转角。ECU控制器通过比较转向轴和齿轮齿条的旋转角值差产生反馈动作使电机执行器向期望方向偏转。

齿轮齿条系统可将转向盘的旋转运动转化为驱动车轮向期望方向运动的线性运动，通过提供转向器速比可以使转向更容易。进行位置跟随测试，以保证电机跟随转向的期望输入。结果显示，实际的齿轮齿条轴的位置信号和转向盘的输入相契合。输入和执行之间约有0.08s延迟，分析认为，这种误差源于齿轮齿条系统的机械延迟。尽管有一定延迟，但属于可接受范围。

Mohd Zakaria Mohammad Nasir et al.Development Motor Control Unit for Electronic Steering System Test Rig.

编译：齐健华