電動助力轉向控制器設計.pdf

1、近年來，由于交通擁擠的困擾，和對車輛駕駛舒適性、安全性程度的追求，電動助力轉向技術越來越多地為人們所應用。而如何實現(xiàn)一種安全可靠且性能卓越的電動助力轉向控制受到硬件、軟件和其他技術發(fā)展程度的影響。本文對電動助力轉向系統(tǒng)的核心——控制器的硬件進行設計，對硬件設計的功能、散熱、電磁兼容以及可靠性進行了分析和探究。 電動助力轉向控制器的硬件是基于功能要求來設計的。本文的控制器硬件是基于模塊化的設計。全部模塊化電路有各自獨立的功能,比如

2、直流無刷電動機控制由一個無刷電機驅動芯片實現(xiàn)。系統(tǒng)控制的“核心”是一個高性能8位微控制器AT89C51CC03，微控制器的全部端口按電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)控制功能來分配。 本文的控制器設計除了如傳統(tǒng)電路設計那樣僅關注功能之外，還針對電路的散熱性能、電磁兼容和可靠性進行分析與設計。 EPS控制器的熱設計通過對EPS的各功率器件封裝的熱模型分析實現(xiàn)。比如MOSFET和電源芯片。計算各模塊的功率損耗有兩種方式：一種基于靜態(tài)

3、熱模型，另一種是動態(tài)熱模型。 電磁兼容設計是本文另一個重點。首先給出信號完整性的四個需要關注的問題。其次闡述印刷電路板上互連線的設計步驟和計算板上互連線的尺寸。為了限制高頻輻射電流，給出EPS控制器的接地概念——混合容性接地。最后，靜電放電是電路的首要威脅，保護電路是一個阻容濾波器。參數(shù)的確定則來自于經(jīng)驗和試驗。它的優(yōu)點是便于實現(xiàn)和低成本。 EPS控制器的可靠性設計依靠失效模型分析實現(xiàn)。將EPS控制器作為一個串聯(lián)的可靠性

4、模型進行可靠性預測，然后計算出平均無故障時間和系統(tǒng)失效率。根據(jù)可靠性理論，還推導了試驗時間、樣品數(shù)量和置信度的數(shù)學關系，并計算了樣品數(shù)和試驗時間。 EPS控制器的CAN通信程序設計主要是對AT89C51CC03的CAN功能進行設計。闡述CAN通信程序原理，實現(xiàn)系統(tǒng)分析及數(shù)據(jù)測試，總結CAN通訊位定時參數(shù)的確定方法，為CAN通訊編程提供了快捷方法。此外是在線FLASH編程功能的實現(xiàn)。CAN通信程序采用模塊化設計，具有可修改性和可移