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eps 電動助力轉向系統的組成構造與工作原理（圖解）( 二 )

小知識電動助力轉向系統


eps ecu的構成示例（有刷）▲


5、控制
eps的助力控制如下圖所示，可分為助力基本控制、助力輔助控制、電機電流控制、失效保護處理 。各廠商的控制方法有所不同，此處對常見的控制方法進行說明 。

eps控制的示例▲

（1）助力基本控制為了補償系統對扭矩傳感器信號的響應延遲量，應實施相位補償 。根據相位補償后的值，確定助力量 。這些控制與車輛特性緊密相關，大多以圖譜形式設定 。此外，也可以通過車速調節助力量，施加車速感應特性 。之后，加上輔助控制量，將最終助力指令值交給電流控制部分 。
（2）助力輔助控制方向盤不僅受駕駛者的轉向操作支配，當路面對輪胎施加扭矩時，也會出現方向盤轉動的狀況 。所以，除了常規的助力基本控制，還應實施助力輔助控制 。主要的助力輔助控制為：排除電機的慣性力矩影響時，為了平穩助力進行“慣性補償”；轉向后由于回正轉矩使方向盤回位時，進行對應的回位修正；松手后回位時等，為了充分使方向盤穩定進行“阻尼修正”；由于電機或機構部分的摩擦引起的助力延遲，進行對應的摩擦修正 。修正量與助力圖相同，是依據車輛特性改變的值，都應在匹配后確定 。
（3）電機電流控制為了使電機實時跟蹤上述電機電流指令值，就需要控制電機的電流 。通常是在檢測出電機電流之后，修正指令值對應的差量，即反饋控制 。并且，按求取助力指令值的一半周期，設定電機電路控制周期 ?；旧?，針對指令值和電流檢測值的差量，可實施pi（比例積分）控制，轉換為電壓指令值，并將此電壓指令轉換為pwm的占空比，通過此占空比通斷mosfet，控制電機 。
pwm控制（有刷）▲
此外，使用無刷電機時，電機電流控制通常為獲取電機轉角信號的矢量控制，此時矢量的d軸、q軸同樣要進行反饋pi控制 。除了反饋控制，有的電機電流控制也采用觀察器控制、模型匹配控制 。
（4）失效保護eps為了提供約10倍于駕駛者轉向操作力的助力，需要在助力出現異常時迅速進行檢測，并采取準確的應對措施（下表） 。

eps最應該避免的異常狀態除了異常過熱，還有方向盤無法轉動的方向盤鎖死、方向盤隨意自由轉動的自由轉 。當確實檢測出可能產生異常時，必須關閉系統 。
因此，大多eps采用監測駕駛者轉向操作扭矩的方向和助力方向是否一致的聯鎖方式 。但是，與其他系統協同工作的eps已經實用化，助力方向不一定能與轉向操作扭矩方向保持一致，所以在這種系統中，采用監測控制計算本身的方式 。

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