具有故障自診斷功能的EPS控制器開發(fā).pdf

1、電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)作為車載電子控制系統(tǒng),不僅需要其能夠改善汽車轉向輕便性和回正性能,更需要具有良好的穩(wěn)定性和安全性。本文旨在開發(fā)出一套具有故障自診斷功能的EPS控制器,使其不僅能夠滿足汽車轉向助力的基本需求,同時具備一定的故障自診斷與保護能力。
　　文章首先建立了汽車二自由度運動微分方程、EPS系統(tǒng)及助力電機的數(shù)學模型;對EPS控制策略進行分析,包括基于電機電流的PID助力控制策略、基于轉向盤轉角的PI回正控制策略、阻尼控

2、制策略以及故障自診斷與保護策略。
　　建立了EPS系統(tǒng)故障樹,并對其進行定性分析,根據(jù)定性分析結果并結合故障樹底端事件的重要程度和可檢測性,制定EPS系統(tǒng)故障自診斷監(jiān)測目標。另外,對EPS各故障模式進行了分析,提出了故障的辨識方法。
　　根據(jù)EPS控制器的功能要求,設計具有故障自診斷功能的EPS控制器硬件電路,包括基于MC9S12XS128主控芯片的單片機系統(tǒng)、基于IR2110s驅動芯片的電機驅動電路、信號采集電路以及故障檢

3、測與保護電路。同時,對控制器的電磁兼容性及散熱性進行了相關設計。
　　設計具有故障自診斷功能的EPS控制器的軟件程序,軟件程序主要包括數(shù)據(jù)信號的采集和處理、控制模式的判斷、目標電流的計算、電機電流的控制以及各部件故障自診斷與保護策略。同時,為保證軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,加入軟件抗干擾措施。
　　最后,為驗證自主開發(fā)的具有故障自診斷功能的EPS控制器軟、硬件的可行性和有效性,進行了電機臺架試驗、EPS臺架試驗以及實車試驗。試驗結果