● 摘要
传统液压助力转向系统无法解决低车速工况转向沉重和高车速转向路感不足的矛盾。若在其基础上添加电子辅助控制,构成电控液压助力转向系统(Electronically Controlled Hydraulic Power Steering System,ECHPS),则可解决上述矛盾。论文首先给出了ECHPS系统的构成方案。通过在原液压助力转向系统高低压油路间增加一个泄流回路,并根据车速的不同调整步进电机,驱动泄流阀的开度,通过油压变动改变系统的助力特性,构成了一种阀特性式ECHPS系统。其次,论文分析了步进电机的结构和工作原理,在此基础上提出了斩波电流细分驱动的方法。细分驱动提高了步进电机的运行分辨率,因此可以不使用减速机构而直接驱动泄流阀;细分驱动还使得步进电机的转矩平稳,且降低了噪音和振动。再次,论文进行了电控液压助力转向系统电子控制单元(ECU)的电路设计与实现。根据ECHPS系统对电子控制单元的要求,按不同功能设计了微控制器外围电路,包括 细分控制电路、电机驱动电路、电流检测电路、电压检测电路、外部信号处理电路、故障指示灯驱动电路以及电源电路等;并设计了故障检测与保护的相应电路。最后,进行了ECHPS系统台架试验。实验结果表明,所设计的ECU能够满足系统的功能需要,实现了在不同车速工况下的不同助力特性,达到了改善助力特性的目的。
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