中西合壁,耐世特电动助力转向系统实现“从方向盘到车轮”的随心操控

正汽车转向系统是车辆和驾驶员之间的连接点,它不仅提供方向控制和路感反馈,也深刻影响车辆的特点和性能。现在,汽车转向系统已经从最初的机械式转向系统(Manual Steering,MS)、液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)发展到电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)。EPS主要由传感器、电机、减速传动机构和控制器等组成。当驾驶员在操纵转向盘时,扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电机运转,从而产生所需要的转向助力,帮助驾驶员进行转向操作。这样,EPS省去了液压助力转向系统     

基于磁弹性效应的电动转向轴用新型扭矩传感器

在汽车电动转向器(EPS)中,非接触式扭矩传感器起着极为重要的作用.这些扭矩传感器的开发一直是国内外众多专家研究的重点,文中提出了一种基于磁弹性效应的EPS系统转向轴用新型扭矩传感器,并对这种传感器的一些基本特性(相对磁导率和气隙、磁滞、扭矩及激励频率等不同参数影响下的传感器输出等)进行了探讨,特性分析表明,这种新型传感器具有磁滞小、气隙扰动小和灵敏度高的特点,能满足EPS系统的要求.     

基于转角差法的扭矩传感器设计

为满足汽车传感器集成化、智能化的需要,解决接触式扭矩传感器的不足之处,设计了一种非接触式扭矩传感器,为汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)提供扭矩信号。扭矩测量采用差角的方法,利用巨磁阻角度传感器芯片获得角度数据,微控制器对角度数据计算处理后通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接口输出扭矩信号。该传感器具有无机械磨损、线性度高、性能稳定等特点,并且可以方便地实现绝对角度测量的功能。实验测量表明,该传感器表现出良好的线性特性。     

电位计式EPS扭矩传感器的设计与研究

在电动力转向系统(简称EPS)中,扭矩传感器用于检测司机对方向盘的转向操作并将其转变为传送到电控单元的转向扭矩数据.电控单元根据扭矩传感器的信号及车速信号进行分析运算与判断,决定助力的大小与方向.扭杆和电位器是转向传感器的关键部件.分析研究了扭杆的扭转刚度特性与电位器的电特性,得出了电位计式扭矩传感器的工作扭力范围.     

电动汽车转向传感器设计理论研究

转向传感器是汽车电动助力转向系统(EPS系统[1])的关键部件之一,其输出特性直接影响到EPS系统的控制性能[2].在分析国外EPS系统转矩传感器的基础上,设计了一种结构简单,成本低廉的差动变压器式转矩传感器.运用UG软件设计了该传感器的结构,分析了工作原理,并对其进行测试;对传感器的输出特性的分析表明:所设计的传感器在输出线性度、重复性等综合性能方面基本满足EPS系统的要求.     

电动助力转向系统光电式转矩传感器的研究

转矩传感器是汽车电动助力转向系统(EPS系统)的关键部件之一，其输出特性直接影响到EPS系统的控制性能。在分析国外EPS系统转矩传感器的基础上，根据EPS系统的要求，设计开发了一种结构简单、成本低廉的光电式非接触转向盘转矩传感器。给出该光电式传感器的结构和原理，并对其进行测试；对传感器输出特性的分析表明：所设计的光电式转矩传感器在输出重复性、温度漂移等综合性能方面基本满足EPS系统的要求。     

基于闪存的汽车EPS电动助力转向系统故障容错设计

为提高汽车电动助力转向系统(EPS)的可靠性与故障容错性,提出了将闪存应用到EPS电动助力转向系统中,以提高EPS助力系统可靠性的问题.传感器正常工作时,在闪存中存储了汽车运行状态的传感器数据;传感器失效时,则从闪存中的数据库中得出与当前汽车运行状态相近的数据,提供给ECU,实现EPS系统性能不因传感器失效而丢失,以此提高EPS系统的可靠性.     

基于EPS中车速传感器的模拟设计

本文对EPS系统(电动助力转向系统)的组成结构和工作原理进行了简要的介绍,对于EPS系统的子系统-车速传感器的工作特性进行了重点分析.根据分析数据进行压频转换,在MUTISIM10电路设计软件中进行了车速传感器的硬件模拟电路设计,并做了仿真验证,最终生成了相应的PCB板,经实验验证,完全满足预期电气性能要求.     

新型汽车转向传感器的研究与发展

在汽车电动转向器(Electric Power Steering，简称EPS)中，传感器在探测司机转向操作，获取其数据并将此信息以信号的方式传送到电子控制单元中起着极为重要的作用。本文介绍了多种类型的EPS传感器，以及接触式回转传感器、非接触式扭矩传感器和与之匹配的检测电路专用芯片的结构与功能，探讨了EPS传感器技术的发展趋势。     

可用于自动驾驶的全冗余架构转向传感器研究

提出了一种基于海拉CIPOS技术研发的转向传感器,该传感器应用于车辆的转向系统,同时提供扭矩信号和角度信号给转向控制器,四路扭矩信号和两路角度信号的全冗余架构满足了车辆自动驾驶的性能要求以及功能安全的最高等级需求。     

转向轴式EPS系统转矩传感器故障诊断功能设计

为保障电动助力转向系统助力转向轻便安全,针对电动助力转向系统关键部件之一的转矩传感器进行了控制系统故障自诊断技术研究;对转向系统的工作原理与故障模式进行了深入分析,基于转矩传感器故障模式对EPS控制系统进行了转矩传感器故障诊断功能程序设计;提出了一种监测转矩传感器信号异常的控制方法;文章对控制系统故障诊断研究具有一定的参考价值,对不同类型的EPS系统研究具有实际应用价值。     

基于BP神经网络的EPS助力特性研究

提出了基于BP神经网络优化算法计算任意车速下方向盘扭矩与电机助力电流的非线性关系的方法。对基于BP神经网络优化算法的EPS系统控制策略和算法进行了深入研究。通过分析车辆和驾驶员对转向控制的要求和特点,获得了汽车车速和方向盘扭矩二输入下的EPS的助力特性,对研究汽车转向系统助力特性具有实际应用价值和直接指导意义。     

基于LMI的EPS干扰抑制控制器的设计

电动助力转向(EPS)系统工作过程中存在量测噪声、非线性摩擦和路面扰动。为抑制这些干扰因素对EPS系统和汽车操纵稳定性的影响,建立了EPS非线性动力学模型。引入H∞控制算法,并结合线性矩阵不等式(LMIs)方法设计了最优H∞动态反馈控制器,采用三自由度整车模型进行控制器的仿真验证。仿真分析结果表明,在所设计的控制器的作用下,路面扰动对汽车质心侧偏角和横摆角速度的影响分别减少了63.4%和68.7%。     

Improvement of the steering feel of an electric power steering system by torque map modification

This paper discusses a de motor equipped electric power steering (EPS) system and demonstrates its advantages over a typical hydraulic power steering (HPS) system The tire-road interaction torque at the steering tires is calculated using the 2 d o f bicycle model, in other words by using a single-track model, which was verified with the J-turn test of a real vehicle Because the detail parameters of a steering system are not easily acquired, a simple system is modeled here In previous EPS systems, the assisting torque for the measured driving torque is developed as a boost curve similar to that of the HPS system To improve steering stiffness and return-ability of the steering system, a third-order polynomial as a torque map is introduced and modified within the preferred driving torques researched by Bertollini Using the torque map modification sufficiently improves the EPS system     

电磁感应式转向盘转速传感器的研究

转向盘转速传感器是汽车电控转向系统(ECPS)的关键部件之一,其输出特性直接影响到ECPS系统的控制性能.介绍了一种电磁感应式转向盘转速传感器的原理及结构,用ANSOFT软件对其进行了电磁场分析,设计了信号电路板及实验装置,并对传感器进行标定以及温度和转速特性实验.结果表明,传感器各项性能满足ECPS系统的要求,不仅可以应用于低转速测量,还可以应用于高转速测量.     

新电动力转向系统的模型开发和控制方法

本文研究了一个新柱型电动力转向(EPS-TT)系统.这种EPS-TT系统的显著特点是采用光隔离转矩传感器测量转向器转矩,它的辅助转矩控制方法是采用一个单向马达和两个离合器.因而它不需要一个复杂的马达驱动系统,该系统在作反向转动时要耗费大量的电能.为估算EPS-TT开发了一个完整的转向系统模型和一个简化了的模型.一个完整的车辆模型用来研究车辆的响应.为控制EPS-TT系统设计了线圈载体控制法和比例积分微分控制算法.分析了加于系列不同正弦输入和结果性能.结果表明用ESP-TT系统所达到的性能和常规的ESP系统通过的频率范围相似.整个转向系统模型结果和简化了的模型结果相似但车辆的响应稍稍不同.该线圈载体控制提供了好的性能不影响车辆的稳定性和可控性.     

Lane departure avoidance by man-machine cooperative control based on EPS and ESP systems

The ability to avoid lane departure has become an important feature for development of driving assistance technology, and the design of lane departure avoidance system (LDAS) which can achieve cooperative control with human driver is still a challenge. This paper presented a new lane departure decision algorithm along with main parameters of the electric power steering (EPS) and electronic stability program (ESP) system’s sensor. During normal situations, steering control based on EPS system was involved to avoid lane departure. However, when the vehicle reached the handling limits, both steering and braking control collaborated together to avoid lane departure based on EPS and ESP systems. Due to the time varying vehicle speed and the uncertainty of tire cornering stiffness, a gain scheduling brake controller was designed based on the energy-to-peak performance indicator, and an upper monitor was designed for activation the braking controller to ensure comfortable ride. Because the relationship between the lane departure degree with a lateral offset in the single- point preview and the driver torque could not be accurately described, a man-machine cooperative control fuzzy observer for the LDAS was designed. In order to accomplish smooth switching for driving mode to ensure ride comfort, a switching criterion was proposed. The proposed method was evaluated via numerical simulation by CarSim/Simulink. A hardware-in-the-loop test platform was set up, and the effectiveness of the proposed control strategy was compared via the driver-in-the-loop experiment. The obtained results show that the proposed man-machine cooperative control strategy not only can return the vehicle to the normal lane effectively, but also realize smooth switching from man-machine cooperative control to driver control.

     

汽车EPS和AFS衰减路面冲击集成控制

为衰减车辆行驶时受到的路面冲击,建立了人-车-路闭环系统数学模型,设计了电动助力转向(EPS)和主动前轮转向(AFS)集成控制算法,运用阻尼补偿控制和最优控制分别设计了电动助力转向和主动前轮转向子系统。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,单独主动前轮转向控制不能衰减驾驶员把持力矩振动,单独电动助力转向阻尼控制对转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动衰减效果不佳,而集成系统可以很好地同时抑制驾驶员把持力矩振动、转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动,提高了驾驶舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。