根据OSEK/VDX的电动助力转向体系规划

　　跟着电子技能和电机操控技能的开展，电动助力转向(Electronic Power Steering，EPS)体系的研讨取得了很大前进。现在，轿车电动助力转向已部分替代传统液压动力转向(Hydraulic Power Steering，HPS)。经过20多年的开展，EPS技能日趋完善，现已取得了相当大的效果，在轻型轿车、厢式车上得到了广泛运用[1]。

　　传统的软件设计不容易维护，移植性差，且实时性得不到确保。跟着轿车工业的不断开展，电子技能在轿车上得到越来越多的运用。为了满意日益杂乱的轿车电子操控软件的开发需求，完成运用软件的可移植性和不同厂商的操控模块间的可兼容性，1993年德国轿车工业界联合推出了“轿车电子的敞开式体系及接口软件标准”，即OSEK（open systems and the corresponding inteRFaces for automoTIve electronics）标准，旨在为轿车上的散布操控单元供给一个敞开结构的工业标准。1994年法国轿车工业界运用的轿车散布式运转体系VDX（Vehicle Distributed Executive）和OSEK标准兼并，构成OSEK/VDX标准[2]。现在该标准现已成为ISO国际标准（ISO17356）。依据此，本文提出了依据嵌入式实时操作体系的EPS软件设计办法。

1 EPS体系的结构和作业原理

　　1.1 EPS体系的结构

　　依据电机设备方位的不同，EPS可分为转向轴助力式、小齿轮助力式和齿条助力式。图1是一个典型电动助力转向体系的示意图。EPS操控体系的首要组成部件[3]：

图1 电动助力转向体系示意图

　　① 扭矩信号传感器，丈量驾驶员效果在转向盘上的力矩巨细和方向。

　　② 车速信号传感器，丈量轿车的行进速度，在不同的车速和方向盘转矩的状况下，会供给不同的助力，以确保EPS体系在低速下活络，高速下具有较好的“路感”。

　　③ 助力电动机，是EPS体系最要害的部件之一，助力电动机要求低转速大扭距、转动惯量小、可靠性高、振荡小、噪声小，且尺度小、质量轻。

　　④ 电磁离合器，首要起安全维护的效果，当EPS发生毛病时，电磁离合器会及时堵截电动机和转向柱的衔接，轿车以传统的机械转向设备进行作业，然后确保行车安全。

　　⑤ 减速组织，是EPS体系不行短少的部分，用来发生减速增扭的效果。

　　⑥ 电子操控单元ECU，首要包含信息处理单元及其外围电路。它是EPS体系的操控中心。操控单元依据方向盘转矩传感器和车速传感器的信号，经过A/D转化和逻辑剖析与核算后，宣布指令操控电机作业。

　　1.2 EPS体系的作业原理

　　尽管EPS的有3种类型，但作业原理是相同的：经过扭矩传感器和车速传感器，进行信号收集，经A/D转化，将信号发送到电子操控单元（ECU）中，单片机依据收集到的车速信号与扭矩信号，并依据相应的操控战略对直流伺服电动机进行实时操控。

　　依据轿车转向行进的不同状况要求，EPS按不同的操控方法进行操控，一般有3种根本操控方法。

　　(1) 助力操控

　　轿车在低速范围内行进，方向盘进行转向并脱离中心方位时电控单元对电动机进行惯例操控；经过核算确认助力电动机的电流，以取得适宜的助力转矩，使转向操作简便活络。

　　(2) 回正操控

　　回正操控能够改进轿车的回正功能。轿车在低速范围内行进转向后方向盘回到中心方位邻近时，电控单元使电动机电流敏捷减小，以便转向轮敏捷回正；在高速时，选用阻尼操控，使电机两头短路，发生与回正力矩相反的回正阻尼，改进转向盘的回正超调。

　　(3) 阻尼操控