汽車電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)EPS設計方案
本方案基于英飛凌的控制芯片,傳感器探測司機在轉(zhuǎn)向操作時方向盤產(chǎn)生的扭矩或轉(zhuǎn)角的大小和方向,并將所需信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號輸入ECU,再由ECU對這些信號進行運算后得到一個與行駛工況相適應的力矩,最后發(fā)出指令驅(qū)動電機工作,電機的輸出扭矩通過傳動裝置的作用而助力。
方案概述:
電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)EPS(Electric Power Steering)是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),如圖所示,
EPS結(jié)構(gòu)圖
控制器選擇Infineon的xc8xx,方向盤扭矩傳感器采用Infineon的TLE4997,方向盤角度傳感器應用2片Infineon的TLE5011以及xc8xx。
控制器主要技術(shù)指標:
1、工作溫度-40℃—+105℃
2、工作電壓9-16V
3、最大允許電流:75A
4、最小可控電流0.1A
5、最小扭矩輸出0.1Nm
扭矩傳感器技術(shù)指標:
1、測量范圍::±4°
2、精度:全量程1%
3、轉(zhuǎn)角分辨力:0.01°
4、工作溫度:-40—+125℃
方向盤轉(zhuǎn)角傳感器:
1、測量范圍::-720—720°
2、精度:±2.5°
3、轉(zhuǎn)角分辨力:0.1°
4、工作溫度:-40—+85℃
電動汽車的驅(qū)動能源主要是動力電池,或主要不依靠發(fā)動機進行驅(qū)動,其轉(zhuǎn)向裝置不能采取傳統(tǒng)的由發(fā)動機驅(qū)動的液壓助力方式,而需要利用電機來輔助轉(zhuǎn)向,這就是要采取電動助力轉(zhuǎn)向。它是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將電力電子技術(shù)對高性能電機的控制,來輔助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作的系統(tǒng)。當前電動轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展很快,已出現(xiàn)了“主動轉(zhuǎn)向”和“線傳轉(zhuǎn)向”等技術(shù),如當前使用較多的“自動泊車輔助”系統(tǒng)就是主動轉(zhuǎn)向的應用,它不需等待駕駛員操縱方向盤發(fā)出信號,轉(zhuǎn)向ECU會根據(jù)停車的需要主動地發(fā)出指令控制車輛的轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)自動尋位停車,這在無人駕駛車輛和自動穩(wěn)定行駛軌跡方面得到了應用。