摘要：伴随我国经济、汽车工业及电子技术的蓬勃发展，汽车已经不仅仅是人们出行的代步工具，驾驶舒适、乘坐平稳业已成为人们更加关注的问题。在此过程中，汽车电动转向系统承担着重要的作用，为此在该领域得以广泛重视。
本文从电动转向系统组成结构简述、电动转向控制系统设计实现与电动转向系统控制策略研究，对于汽车电动转向控制系统进行了较为深度的分析与研究，旨在为该领域技术的进一步发展提供有价值的参考。
关键词：EPS；ECU；设计实现；策略研究；
引言：传统机械与液压助力转向系统，因助力特质单一难以满足车辆在各种复杂工况下，实现最佳状态的转向操控性能。电动助力转向系统可以实现车辆随速转向的功能，并可以适配车辆全速行驶与各种工况下的助力性能。而且，电动转向系统还设置了阻尼控制单元、回正控制与惯性补偿等性能，极大提高了车辆在回正与超调方面的调控性能。电动转向系统因具备提高汽车主动安全性与节能减排的功能价值，因而电动转向系统技术必然成为汽车领域向更高层次发展的关键问题之一。 1.电动转向系统组成结构简述
电动转向系统（ESP）由机械与电子融合的机电一体化构成，其机械部分为转向轴以及与传感器组合运行的扭杆，还包括减速齿轮与齿条轴以及轮蜗杆传动模块；其电子部分由转向传感器以及具备测量转向盘转矩、转速信号功能的模块组成；最后则是电动转向系统控制单元，其功能在于依据输入的相关检测信号而采取闭环电机控制措施。 1.1电动转向系统机械传动模块
电动转向系统机械传动模块其工作模式为，因结构中的转向轴一边与转向盘连接，另一边连接在一支与齿轮轴相连接的扭杆上，为此当转向盘转动的时候，带动转向轴一同转动，则带动了与之相连接的扭杆开始转动而生成扭转变形情况，此时测量转向轴转动角度与扭杆变形量便完成了转向信号的收集操作。如图1所示。
图1：机械传动模块传感器装配图
接下来，电机依据电动转向传递控制单元所发出的控制信号带动与电机相连接的蜗杆进行等同转动，从而带动了与之相啮合的蜗轮，就此便将旋转力矩传递至齿轮。齿轮的转动则引发齿条横向移动，因齿条两边着车轮的拉杆，这样就完成了自电机输出转矩至车辆的摆动动作。在此过程中，助力单元的作用在于将旋转力矩转化为促使齿条轴进行高频往复的横向力量，实现电机助力的功能。
1.2电动转向系统转向传感器
电动转向系统控制单元（ECU）通过车速、发动机转速与传感器信号以控制助力电机。因为传感器获取精准并稳定的信号对于行车过程关系重大，为此避免车辆行驶过程中的温度、振动、尘土以及电磁干扰等因素的困扰，确保转向传感器的灵敏度、可靠性则显得非常重要。扭杆与传感器的协同工作，构成转向传感器测量转向盘之转矩与转角的机动原理。当车辆转向时，扭杆将在转向盘转矩与车轮反馈转向阻力矩共同施压下，发生扭转变形并因此获得与转向盘转矩成比例的扭转角。
1.3电动转向系统助力电机投票箱制作
在电动转向系统中，整体转矩的百分之八十来自于助力电机。关于助力电机适配方面，可以依照所选车型其前轮负荷以测算所需最大齿条力，之后再根据减速机的减速比得出所需助力电机的功率。符合电动转向系统的助力电机性能要求为：其一，具备低转矩波动性能；其二，具备在低转速情况下 可以进行高转矩输出性能；其三，具备低摩擦、低转动惯量性能。
与此同时，当发生电机电流过大时，会造成控制器损坏，为此助力电机需要配置电磁离合器。其作用在于当故障发生时，可及时并自动断开，以防止因蜗轮带动电机与蜗杆而造成发电势阻碍转向盘动作，令系统转化为手动转向操作状态。同时，为达到瞬间将电机与离合器断开连接的目的，电磁离合器须装配于电机与涡轮杆之间的位置。
1.4电动转向系统控制单元
在电动转向系统中，控制单元是通过对传感器所输入的信号进行计算以驱动电机助力。在此进程中，信号模块进行信号采集、放大与转换的接口电路，并将所采集的电信号统一归集为微处理器能够识别的信号输送至AD，之后电机电流被电流采集模块获取后作用于闭环控制。电动转向系统控制单元通过微处理器与扩展电路计算助力值并输出PWM信号。另外，
则为电机驱动模块，该模块根据微处理器所输出的PWM信号而驱动电机转动。还包含故障保护与显示模块，显示故障代码并处理故障为该模块保障系统安全的性能所在。接下来为电源模块，为电动转向系统控制单元各子系统提供稳定电流与电压。最后即为CAN通信模块，其功能在于形成车内信息共享。
2.电动转向控制系统设计实现
在电动转向控制系统设计实现过程中，我们将电动转向系统划分为上层与下层控制：上层控制即为控制器通过探测接收到的各路信号以判别采取哪种工作方式，并计算电机电流；下层控制即为达成对目标电流与实际电流的跟踪、控制功能，如图3所示。
音调控制电路上层控制 下层控制
图2：电动转向控制系统原理图
电动转向控制系统工作方式可分为基本助力控制方式、阻尼控制方式与回正控制方式：
2.1电动转向控制系统基本助力控制方式
在电动转向系统中，依靠所配置助力电机及其输出的扭矩，经涡轮杆降速增扭，之后传递到转向系统而实现助力转向功能。其价值在于减轻车辆驾驶员转向时的操控力并保持清晰、敏锐的路感。而助力控制方式即通过控制电机输出扭矩以实现车辆转向时高车速稳健与低车速轻巧的控制方式。电动转向系统控制单元控制器则根据所接收道德扭矩传感器信号、车速信号与发动机转速信号，依照既定程序进行运算以确定电机的目标电流。在电机电流的作用下，电动转向系统控制单元内的检测电阻将实时采集输出给它的实际电流，并采取PID控制器进行调节，达成实际电流与目标电流偏差值最小化工作目标，随后通过输出PWM信号以驱动电机，如图4所示。
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图3：电动转向控制系统助力控制原理图红外扫描仪
车辆驾驶员在驾驶车辆过程中，在高低速转向时的路感功能则依靠基本助力方式而实现，该功能属于电动转向控制系统基本功能。基本助力控制不受车辆动态特征的影响，它会将所接收到的力矩与车速信号遵循既定的相关曲线计算出目标电流数值，之后采取下层控制方式对目标电流以跟踪、控制。此外，补偿控制则聚焦于转向的动态过程，旨在改善车辆动态转向效果问题。
保健酒配方2.2电动转向控制系统阻尼控制方式
在电动转向控制系统中采取阻尼控制方式，其目的在于增强车辆行驶平稳性以及降低或减轻非平整路面对车辆方向盘所产生的冲击力。在基本助力控制条件下，阻尼控制工作原理为，控制器已将既定助力特性电流输出至电机，阻尼控制过程就是在此电流基础上增加阻尼补偿电流，以实现对助力效果进行补偿的目的，并通过控制电机实际转速的操作原理加以完成，如图4所示。led显指数
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