具有故障自診斷功能的EPS控制器開(kāi)發(fā).pdf

1、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)作為車(chē)載電子控制系統(tǒng),不僅需要其能夠改善汽車(chē)轉(zhuǎn)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(kāi)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(chē)轉(zhuǎn)向助力的基本需求,同時(shí)具備一定的故障自診斷與保護(hù)能力。
　　文章首先建立了汽車(chē)二自由度運(yùn)動(dòng)微分方程、EPS系統(tǒng)及助力電機(jī)的數(shù)學(xué)模型;對(duì)EPS控制策略進(jìn)行分析,包括基于電機(jī)電流的PID助力控制策略、基于轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)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(hù)策略。
　　建立了EPS系統(tǒng)故障樹(shù),并對(duì)其進(jìn)行定性分析,根據(jù)定性分析結(jié)果并結(jié)合故障樹(shù)底端事件的重要程度和可檢測(cè)性,制定EPS系統(tǒng)故障自診斷監(jiān)測(cè)目標(biāo)。另外,對(duì)EPS各故障模式進(jìn)行了分析,提出了故障的辨識(shí)方法。
　　根據(jù)EPS控制器的功能要求,設(shè)計(jì)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(jī)系統(tǒng)、基于IR2110s驅(qū)動(dòng)芯片的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)采集電路以及故障檢

3、測(cè)與保護(hù)電路。同時(shí),對(duì)控制器的電磁兼容性及散熱性進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)。
　　設(shè)計(jì)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(hào)的采集和處理、控制模式的判斷、目標(biāo)電流的計(jì)算、電機(jī)電流的控制以及各部件故障自診斷與保護(hù)策略。同時(shí),為保證軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,加入軟件抗干擾措施。
　　最后,為驗(yàn)證自主開(kāi)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(jìn)行了電機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)、EPS臺(tái)架試驗(yàn)以及實(shí)車(chē)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果