汽车电动转向控制系统EPS设计方案

　　本方案基于英飞凌的控制芯片，传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入ECU，再由ECU对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩，最后发出指令驱动电机工作，电机的输出扭矩通过传动装置的作用而助力。

　　方案概述：

　　电动转向控制系统EPS（Electric Power Steering）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，如图所示，

　　

　　EPS结构图

　　控制器选择Infineon的xc8xx，方向盘扭矩传感器采用Infineon的TLE4997，方向盘角度传感器应用2片Infineon的TLE5011以及xc8xx。

　　控制器主要技术指标：

　　1、工作温度-40℃—+105℃

　　2、工作电压9-16V

　　3、最大允许电流：75A

　　4、最小可控电流0.1A

　　5、最小扭矩输出0.1Nm

　　扭矩传感器技术指标：

　　1、测量范围：：±4°

　　2、精度：全量程1%

　　3、转角分辨力：0.01°

　　4、工作温度：-40—+125℃

　　方向盘转角传感器：

　　1、测量范围：：-720—720°

　　2、精度：±2.5°

　　3、转角分辨力：0.1°

　　4、工作温度：-40—+85℃

　　电动汽车的驱动能源主要是动力电池，或主要不依靠发动机进行驱动，其转向装置不能采取传统的由发动机驱动的液压助力方式，而需要利用电机来辅助转向，这就是要采取电动助力转向。它是在机械转向系统的基础上，将电力电子技术对高性能电机的控制，来辅助驾驶员进行转向操作的系统。当前电动转向技术发展很快，已出现了“主动转向”和“线传转向”等技术，如当前使用较多的“自动泊车辅助”系统就是主动转向的应用，它不需等待驾驶员操纵方向盘发出信号，转向ECU会根据停车的需要主动地发出指令控制车辆的转向，实现自动寻位停车，这在无人驾驶车辆和自动稳定行驶轨迹方面得到了应用。