基于汽车EPS系统电机相线切断功能的驱动电路分析与改进

为了提高汽车的安全性能,基于电动助力转向(EPS)系统的电子控制单元(ECU),要求电机的各个相线可以切断,以保证EPS在发生故障时,驾驶员仍可以较顺畅地操控方向盘,防止事故发生。基于TLE9183QK预驱动芯片的激活相线切断电路(APC)功能的推荐应用电路进行了测试及仿真,分析了电机相线切断驱动电路失效的原因,并在其基础上对电路进行了改进,解决了控制信号通过电容器进行隔离传输时产生的相对电势反向的问题。试验及仿真结果表明:通过对电容器信号输出端的控制信号进行电荷补偿,可使TLE9183QK的APC引脚正常驱动EPS电机相线切断电路。

一种EPS系统电机母线电源的控制电路设计及控制方法

在汽车电动助力转向(EPS)系统中,对电机母线电源的控制大部分采用继电器的技术方案,小部分采用金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的技术方案,并且驱动电路基本是采用非隔离控制信号方式。在MOSFET技术方案中,还需要DC-DC升压电路或集成升压芯片作为MOSFET的驱动电压源。但是,这两种技术方案在EPS系统出现崩溃等特定情况下无法切断电机母线电源控制电路。针对此问题,提出了一种采用电容器隔离传输控制信号并同时进行自举升压来驱动MOSFET的方案,提高了EPS系统的安全性能。

EPS一体化电机中位置传感器研究

介绍了电动助力转向系统(EPS)中常用的几种电机位置传感器的原理和参数特性,并选择两种常用的位置传感器对影响其角度误差因素进行了分析。实验及仿真表明,安装尺寸公差、电机电磁方案设计、信号磁钢等都对角度信号产生较大影响,通过优化设计使位置传感器误差和精度满足设计要求,同时使信号噪声和抗干扰能力得到提升。

基于响应面方法的转向梯形优化设计

在考虑悬架跳动时前束角变化的情况下,为实现对车辆转向运动学的最优化,以某小型皮卡车为研究对象,利用ADAMS/CAR软件建立前悬架和转向总成虚拟样机模型,进行转向和轮跳仿真实验。以内、外球头的空间坐标为优化变量,分别以阿克曼误差的均方根和前束角的变化范围为目标,运用DOE方法进行2次试验设计;根据实验结果分别对影响阿克曼误差和前束角的影响因素进行灵敏度分析,运用响应面方法（RSM）拟合出回归模型。利用MATLAB优化工具箱在约束前束角的情况下,对阿克曼误差进行优化,得到硬点的最优值。研究结果表明：在前束角的变化范围减少10%的前提下,转向机构在0°~25°常用转向角度,阿克曼误差减少51.27%。优化后的结果明显地改善了转向的运动学特性,并且避免了单独优化转向,对前束角造成的影响。

零件设计过程多学科协同优化

基于传统零件设计与优化遵循顺序过程无法达到面向载荷—结构—工艺的全局最优,对轴类零件的过程设计多学科优化进行研究;以质量为系统级目标函数,以集中载荷截面的弯矩和扭矩、安全系数变化、切削加工去除材料总量为学科目标函数,建立过程协同优化模型,以遗传粒子群算法进行求解,并以某电动助力转向器(EPS)输出轴为研究对象进行优化计算。研究结果表明:输出轴质量减小5.5%,在300N.m扭矩或80N.m助力转矩2种状态下优化后最大变形分别减小4.2%和9.6%,最大应力分别减小4.4%和10.1%。

基于LabviewPXI的EPS硬件在环试验平台开发

文章以非线性轮胎模型和7自由度整车动力学模型为基础,在Labview平台建立转向阻力矩动力学模型,转角信号作为输入,使用LabVIEW RT(实时)模块,将这些模型程序下载到实时目标硬件PXI上运行,结合硬件接口电路控制电液比例控制器,继而驱动液压加载装置来模拟转向阻力矩。试验结果表明,设计的硬件在环试验台可用于EPS基本特性的测试、试验和EPS控制器的开发、参数调整。

基于STM32与GSM的家庭智能防火防盗报警系统设计

针对目前家庭防火防盗报警系统现状以及存在的主要问题,提出了一种基于STM32与GSM的家庭智能防火防盗报警系统。系统采用4*4键盘锁、烟雾传感器、人体热释感器、温度传感器作为检测元件、以STM32F103RBT6作为主控芯片,利用液晶显示模块、GSM通信网络及报警模块等完成家庭智能防火防盗报警系统的设计,可以实现低错报率和实时报警,增强了系统稳定性。

汽车EPS磁阻式转矩传感器的研制

在分析国内EPS系统转矩传感器研究现状基础上,设计了一种基于各向异性磁阻效应理论的非接触式转向盘转矩传感器。通过标定试验建立了该传感器转矩与磁场角度的关系,并在硬件在环试验台上对其功能进行验证。试验分析表明,所设计转矩传感器综合性能能够满足EPS系统的要求。

基于容错控制的电动助力转向故障诊断系统设计

文章采用容错控制策略,针对传感器故障情况设计控制器,研究了电动助力转向系统容错控制,在此基础上设计了基于32位ARM微处理器的电动助力转向故障诊断系统,并进行了试验研究;结果证明,能实现对故障的不敏感性诊断,从而保持系统的稳定。

汽车EPS的PMSM控制系统建模仿真与试验验证

在分析永磁同步电机控制系统原理的基础上,运用坐标变换的数学建模方法和空间矢量脉宽调制技术建立了永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型。通过仿真软件MATLAB/Simulink进行仿真和电机性能分析表明,闭环矢量控制系统仿真方法准确、可行。在LABVIEW中搭建PMSM试验台并对电机性能进行测试,验证了PMSM建模与仿真的真实可靠性。

基于汽车侧偏刚度估计的直接横摆力矩控制

文章提出了一种新型的直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control,简称DYC)方法,利用估计的汽车前、后轴线性侧偏刚度信息,在传统的基于反馈的DYC基础上增加了前馈控制环节,当汽车的轮胎力处于线性区域时,将分别由实际侧偏刚度与理想侧偏刚度建立的2个模型同时运行,通过对比产生合适的前馈输出;在veDYNA仿真环境中验证了提出的直接横摆力矩控制方法可以进一步提高汽车的行驶稳定性。

EPS转向管柱总成碰撞性能分析

为提高电动助力转向器的转向柱的碰撞安全性能,以电动助力转向器中的上、下套管为研究对象,应用动态显式有限元方法,在ANSYS/LS-DYNA软件平台,对其建立模型并进行有限元分析,仿真结果表明,过盈量为0.05mm时,转向柱的最大的Z向位移量满足GB11557-1998的要求.

电动助力转向系统及其关键技术

电动助力转向(EPS)系统具有结构简单、节能环保等独特优势得以迅速发展;介绍了EPS的工作原理及分类,分析了EPS系统的助力电机、减速机构、传感器、ECU等关键部件及助力特性、控制理论等关键技术。

基于转角的电动助力转向系统回正性能控制

针对电动助力转向系统回正效果不理想,通过设计新型转角传感器以及扭矩传感器,采用了基于微处理器控制的回正控制单元和硬件,能够很好的实现转向系统回正。在实验台上进行的在线仿真和实验也表明,在设置不同的阻力环境和车速,转向系统都能够较好的识别,并实施回正和阻尼控制。

基于UKF算法的车辆质心侧偏角估计

将无味卡尔曼滤波(UKF)算法运用到车辆质心侧偏角的估计之中,基于纵滑—侧偏联合工况下的统一指数(Uni-tire)轮胎模型建立非线性车辆动力学模型,采用最小偏度单形采样的UKF算法估计车辆的几个关键状态参量,并由此得到质心侧偏角估计。最后采用奇瑞A3两厢型汽车的车辆参数,使用车辆动力学实时仿真软件DYNAware/veDYNA对观测器进行了实时验证。仿真结果表明,UKF非线性估计方法精度高,估计结果能够满足实际应用要求。

基于CATIA的EPS渐开线蜗轮蜗杆参数化建模及仿真

电动助力转向系统是新能源汽车研发的核心技术之一,蜗轮蜗杆是电动助力转向系统助力传动的关键零部件。为了提高蜗轮蜗杆设计效率,降低研发成本,以某研究院的某型电动助力转向系统蜗轮蜗杆为原型,基于CATIA V5 R20软件,详细介绍了其参数化建模方法。并利用ANSYS软件对所建立的模型进行了有限元仿真分析,分析表明所选参数下的蜗轮蜗杆最大接触应力能满足强度要求。

基于Kisssoft与Workbench的汽车EPS蜗轮蜗杆优化设计

文章通过分析蜗杆头数和蜗轮齿厚对蜗轮蜗杆机构效率和齿根弯曲强度的影响,采用三头变齿厚蜗轮蜗杆机构,利用Kisssoft和Workbench软件对其建模,对结构参数、安全系数和齿根弯曲强度进行设计计算.通过实验验证,结果表明优化后的蜗轮蜗杆机构的输出效率提高7%,齿根弯曲强度的安全系数达到1.65以上,满足设计要求.

基于LabVIEW的ESP硬件在环仿真实验台开发及仿真研究

基于LabVIEW搭建了ESP硬件在环仿真试验台。建立了七自由度车辆模型,以横摆角速度和质心侧偏角作为特征参数设计了ESP的PD控制算法,并在该实验台上进行了急剧双移线测试。测试结果证明了硬件在环方法是检测ESP控制器可靠性、建立虚拟极端测试场地测试控制算法有效性以及进行控制器参数匹配调试的有效手段。

基于MC9S08DZ60汽车方向盘转角传感器的开发

使用非接触式位置传感器芯片MLX90360与Freescale MC9S08DZ60单片机,研制出测量精准、成本低廉,具有较高智能化的非接触式转角传感器;给出了汽车方向盘转角传感器的具体设计方案,包括传感器的机械结构、硬件电路设计以及软件程序设计;给出了转角传感器零点的设置方法及方向盘绝对转角的计算方法;最后与博世公司生产的转角传感器进行对比试验,试验结果表明,该传感器能够准确测量出汽车方向盘的转角,可以为EPS系统和ESP系统提供精确的方向盘位置信号。

内窥技术在发动机测量领域应用进展

内窥技术与光学测量技术相结合能够在不破坏被测对象结构的条件下,对受限空间内部真实工况参量进行测量,是揭示受限空间内部参量特征规律的有效途径。结合测量技术的发展趋势,介绍了内窥技术在发动机测量领域的应用现状,分析了内窥技术与光学测量技术组成的内窥式光学测量技术在发动机各参量测量中存在的技术问题,并指出了其今后的发展方向。