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基于ADI DSPBF506F的汽车EPS方案

导读: 电动助力转向系统(EPS)是未来转向系统的发展方向,该系统由助力电机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵。本文通过分析EPS的基本原理。市场以及技术优势,结合英飞凌。TI.飞思卡尔等半导体厂商的EPS方案研发现状,给出基于ADI BF506F的EPS方案和技术评估。

  随着电子技术的发展,电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)作为传统液压助力转向系统(Hydraul ic Power Steering,HPS)和电动液压助力转向系统(Electro-Hydraul ic PowerSteering,EHPS)技术的替代者,其应用愈来愈广泛。本文通过分析EPS的基本原理。市场以及技术优势,结合英飞凌。TI.飞思卡尔等半导体厂商的EPS方案研发现状,给出基于ADI BF506F的EPS方案和技术评估。

  1 背景

  电动助力转向系统(EPS)是未来转向系统的发展方向,该系统由助力电机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵。软管。液压轴。传送带和皮带轮,既节省能量,又保护环境,逐渐成为轿车的标准装置。根据咨询公司Strategy Analyties对中国EPS市场的预测,在2010~2017年期间中国的EPS市场的年复合增长率将达到16.9%,约1800万套。

  EPS市场之所以能有如此的增长趋势,也是由其本身具有的诸多优点所决定的,这主要表现在:

  (1)EPS能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车高速行驶时的转向稳定性,进而提高汽车的主动安全性。

  (2)EPS只在转向时电机才提供助力,因而能减少燃料消耗。统计数字表明,与HPS相比,EPS每百公里可节油约0.3至0.5升。

  (3)EPS电机由蓄电池供电,因此即使在发动机熄火或出现故障时也能提供助力。

  (4)EPS取消了液压结构,其零件比HPS大为减少,因而重量更轻。结构更紧凑,易于设计和安装,并能降低噪声。

  (5)EPS易于调整和检测,可以通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,因而能缩短生产和开发周期。

  (6)EPS不存在渗油问题,可大大降低保修成本,减小对环境的污染,改善了环保性。

  (7)EPS比HPS具有更好的低温工作性能。

  (8)可实现自动泊车系统等辅助功能。

  2 EPS

  EPS是通过电机的动力直接给转向系统提供辅助扭矩的系统。它依靠检测发动机。方向盘。车速等信息来判断并提供合适的转向助力,使得转向过程能够精确。轻松。安全地完成。通常一个EPS系统主要由转向部件。传感器。电机。减速机构和电子控制单元(ECU)等组成,其系统构成由图1所示。

基于ADI DSPBF506F的汽车EPS方案

  图1 EPS系统构成

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