用于汽車電子轉向系統試驗裝置的控制單元

用于汽車電子轉向系統試驗裝置的控制單元

轎車內的線控系統在全球范圍內被用于提高車輛轉向性能。介紹了一種利用1個直流電機和2個傳感器的新型電子齒輪與齒條式轉向系統及其電子控制單元（ECU）。建立具有直流電機的硬件在環轉向系統試驗裝置,該試驗裝置被連接到實際的齒輪與齒條上。此外,設計了一個由單片機和H橋電機驅動組成的ECU以支持這套系統。

用于電動轉向系統的PID控制器用以補償傳統的機械連接。位置跟蹤試驗結果顯示，與控制器配套所設計的硬件和電路能夠有效地控制車輛操縱的期望輸入。

線控轉向系統（SBW）的機械結構主要類型：齒條驅動型、轉向橫拉桿驅動型和轉向節驅動型。本研究選取齒條驅動型，利用一個電機控制前輪角度。SBW系統中直流電機用以產生推動轉向橫拉桿的需求力矩。2個精密電位計傳感器用于測量齒條旋轉角和轉向盤旋轉角。ECU控制器通過比較轉向軸和齒輪齒條的旋轉角值差產生反饋動作使電機執行器向期望方向偏轉。

齒輪齒條系統可將轉向盤的旋轉運動轉化為驅動車輪向期望方向運動的線性運動，通過提供轉向器速比可以使轉向更容易。進行位置跟隨測試，以保證電機跟隨轉向的期望輸入。結果顯示，實際的齒輪齒條軸的位置信號和轉向盤的輸入相契合。輸入和執行之間約有0.08s延遲，分析認為，這種誤差源于齒輪齒條系統的機械延遲。盡管有一定延遲，但屬于可接受范圍。

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

編譯：齊健華