当前位置: 首页 > >

一种汽车电动式转向器的电控系统设计

发布时间:

一种汽车电动式转向器的电控系统设计 1 引言车辆的转向性能直接影响到整车的机动灵活性、操纵稳定性和使用 经济性。多轴转向技术通过改变前桥以外的其它桥转角,在低速转弯时改善汽车 的灵活性、机动性,在中高速时改善汽车的操纵稳定性。通过改变汽车瞬时出现 的过多转向或不足转向,增强汽车的动态稳定性,使汽车行驶更安全,避免汽车由 于过多转向或不足转向造成失控。2 多轴转向系统的实现原理多轴转向系统的 转向控制模式按其结构和执行机构的不同可分为机械式、液压式和电子式等。 目前多轴转向装置已将机械、液压、电子、传感器及微处理器控制技术紧密结 合在一起。针对某三轴全路面起重机多桥转向系统电控部分进行研究。由于系 统的实时性较强,故采用了较为流行的 CAN 总线控制方式。本文设计了一种高 性能汽车电动式转向器的电控系统部分。3 电控系统硬件设计基于 CAN 总线 的多轴转向系统采用模块化设计,主要由主控模块和驱动控制模块组成。主控模 块根据车辆的行驶姿态和多轴转向控制策略(采用零侧偏角比例控制策略)计算 出各后桥的转角值;驱动控制模块则负责转向执行过程的控制。多轴转向主控模 块电控单元根据传感器采集到的前轮转角信号和车速信号,经过预定的控制策略 进行处理计算,得到后桥最佳转角值,同时将各桥转角值发送到总线上。控制执 行模块的电控单元,经过辨认接收到各自的数据,经过 PID 控*侵底 动比例电磁阀 PWM 电压信号,控制执行液压缸活塞的位置,同时通过位移传感 器将实时的液压缸位移值反馈给电控单元,使得后桥各转过的角度具有一定的精 确度,从而实现多轴转向的目的。3.1 多轴转向电子控制系统的总体概述本文所 设计的多轴转向电子控制系统主要由两个模块组成,每个模块又由三部分组成: 传感器、电子控制单元(ECU)和执行机构。其设计主要包括传感器与控制器的 选择、信号采集系统及其处理电路设计、CAN 控制与接收电路、执行机构及 其驱动电路的设计。基于 CAN 总线多轴转向电控系统硬件框图如图 1。500) this.style.width=500;” border=“0” /> 3.2 传感器的选择(1) 车速传感器霍尔车速传感器是一种基于霍尔效应的磁电 传感器,具有对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、 结构简单、使用方便等特点,从而得到广泛的应用。其结构主要由齿圈、霍尔元 件、永久磁铁和电子线路等组成。其原理如下图 2 所示:500) this.style.width=500;” border=“0” /> (2) 方向盘转角传感器多轴转向控制系统中,需要前轮转角作为控制参数,由于 前轮转角值较难获得,所以采用测量方向盘转角值,通过运算得出前轮转角值。(3) 液压缸位移传感器多轴转向控制系统中要获取后轮转角值来判断转向是否到位, 由于直接测量后轮转角较为困难,而液压缸的位置与后轮转角一一对应,于是我 们通过测量液压缸位移间接测量后轮转角,同时将转角值反馈回 ECU 中。本文 采用变阻式位移传感器。在微处理器的选择方面, 我们力求吸收国内外成熟产 品宝贵经验,在进行了广泛的电子产品市场调研后,在综合性价比的基础上,本系 统选用了 PHLIPS 公司生产的 8 位 P89C52 系列单片机作为微处理器。3.3 CAN 总线系统节点硬件电路设计基于 CAN 总线多轴转向电控系统中 CAN 总线节点的设计尤为重要。本文设计的 CAN 总线节点系统,采用 P89C52 作为 微处理器, 在 CAN 通信接口中,CAN 通信控制器 SJA1000,CAN 总线驱动器采 用 82C250。电路主要由四部分所构成:微控制器 P89C52、独立 CAN 通信控制 器、SJA1000CAN 总线收发器 82C250 和高速光电耦合器 6N137。微处理器 P89C52 负责 SJA1000 的初始化,通过控制 SJA1000 实现数据的接收和发送等 通信任务。tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。仅供参阅!



友情链接: