【導(dǎo)讀】電機(jī)輸出電流之間的曲線關(guān)系圖。軟件方面，利用LABVIEW軟件模擬產(chǎn)生車(chē)速信號(hào)和扭矩信號(hào)。信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡輸。送到ECU內(nèi)，ECU通過(guò)內(nèi)部的計(jì)算后輸出電流給電機(jī)，使電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的助力。勵(lì)信號(hào)設(shè)計(jì)是合理的，取得的結(jié)果符合汽車(chē)行駛時(shí)的工況。

　　

【正文】 該模式是利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)電流成比例的特性，由轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)器檢測(cè)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車(chē)速傳感器檢測(cè)的車(chē)速信號(hào)輸入控制器中，根據(jù)預(yù)算的不同車(chē)速下“轉(zhuǎn)矩 — 電動(dòng)機(jī)助力電流圖”（圖 ），確定出電動(dòng)機(jī)助力的目標(biāo)電流。 圖 轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)助力電流圖 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩的值小于 1N m 時(shí)，電動(dòng)機(jī)電流為 0，即電機(jī)無(wú) 助力扭矩輸出，這 22 樣就有效的消除了由于系統(tǒng)太過(guò)敏感而導(dǎo)致來(lái)自于車(chē)輪或系統(tǒng)干擾輸入而對(duì)車(chē)輛的操作穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向路感造成不利影響。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩的值大于 1N m、車(chē)速低于 80km/h時(shí)，電機(jī)電流隨著轉(zhuǎn)向盤(pán)扭矩的增加而增加，即輸出助力扭矩隨著轉(zhuǎn)向盤(pán)扭矩的增加而增加；當(dāng)車(chē)速超過(guò) 80km/h 時(shí)，此時(shí)不需要進(jìn)行助力控制，助力電機(jī)停止工作，并與電磁離合器處于脫離狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入力矩大于某一設(shè)定值（如車(chē)速在 ~0 km/h時(shí)設(shè)定值為 8N m、車(chē)速在 10~ km/h 時(shí)設(shè)定值為 9N m） ,流過(guò)電機(jī)電流達(dá)到最大值，即助力扭矩達(dá)到飽和狀態(tài)。車(chē)速越低、助力越大；車(chē)速越高、助力越小。當(dāng)車(chē)速大于一定值時(shí)，取消助力，將電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)，使汽車(chē)高速行駛時(shí)方向感沉穩(wěn)，行駛安全。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 （ 1）打開(kāi)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行編輯的程序，檢驗(yàn)產(chǎn)生的信號(hào)是否正常運(yùn)行。 （ 2）將 USB6008 數(shù)據(jù)采集卡與電腦連接，然后啟動(dòng) MER 軟件，此時(shí)數(shù)據(jù)采集卡的紅燈亮則表示數(shù)據(jù)采集卡已經(jīng)與電腦連接，然后將產(chǎn)生的車(chē)速信號(hào)和扭矩信號(hào)分別通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡的 A0 端和 A1 端輸出。 （ 3）由于 ECU 接收的車(chē)速 信號(hào)電壓為 12V，轉(zhuǎn)矩信號(hào)電壓為 5V，而通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡輸出的電壓為 5V，所以需要將車(chē)速信號(hào)的電壓放大后輸出給 ECU。將數(shù)據(jù)采集卡的A0 端連接已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電壓放大器的輸入端 iU ,其輸出端 OU 作為信號(hào)的輸入端。 （ 4）觀察吉利汽車(chē) ECU 的引腳圖，找到車(chē)速信號(hào)引腳和扭矩信號(hào)引腳分別為 AB4,用電路連線從引腳處引出 2 跟線作為信號(hào)的接收端，然后將 USB6008 的 A1 通道與扭矩信號(hào)連線連接，電壓放大器的輸出端與車(chē)速信號(hào)連線連接。 圖 數(shù)控模塊的引腳圖 （ 5）通過(guò) LABVIEW 軟件對(duì)車(chē)速信號(hào)值進(jìn)行控制，車(chē)速信號(hào)的值分別為2km/h,15km/h， 45km/h。在車(chē)速信號(hào)值為 2km/h 時(shí)，調(diào)節(jié)扭矩信號(hào)值，通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)出電機(jī)電流的變化，繪制扭矩與電機(jī)電流的關(guān)系曲線，如圖 ,車(chē)速在 2km/h,在輸入扭矩小于 1N m 時(shí)，電動(dòng)機(jī)不助力；大于 1N m 后，輸入扭矩越大，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩越大，電流也越大；到輸入扭矩為 8N m 以后，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩恒定不變，電流也恒 23 定不變。 圖 車(chē)速值為 2km/h 時(shí)，扭矩與輸出電流之間的 關(guān)系 如圖 ，車(chē)速在 15km/h,在輸入扭矩小于 1N m 時(shí)，電動(dòng)機(jī)不助力；大于 1N m后，輸入扭矩越大，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩越大，電流也越大；到輸入扭矩為 9N m 以后，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩恒定不變，電流也恒定不變。 圖 車(chē)速值為 15km/h 時(shí)，扭矩與輸出電流之間的關(guān)系 車(chē)速在 45km/h,在輸入扭矩小于 1N m 時(shí)，電動(dòng)機(jī)不助力；大于 1N m 后，輸入扭矩越大，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩越大，電流也越大；到輸入扭矩為 9N m 以后，電動(dòng)機(jī)輸出扭矩恒定不變，電流也恒定不變。 24 圖 車(chē)速值為 45km/h 時(shí)，扭矩與輸出電流之間的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：同一車(chē)速下，隨著方向盤(pán)扭矩的增大，電機(jī)的轉(zhuǎn)向助力越來(lái)越??；同一扭矩下，隨著車(chē)速的增加，電機(jī)的轉(zhuǎn)向助力也越來(lái)越小。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1．在零車(chē)速下，助力轉(zhuǎn)向時(shí)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩明顯小于不助力轉(zhuǎn)向時(shí)，說(shuō)明電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠使駕駛更加輕便、靈活。 2. 繪制出 相同車(chē)速下，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力值隨方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩的增大基本呈線性減小 ； 3． 在不同的車(chē)速下，車(chē)速快時(shí)的電動(dòng)助力小于車(chē)速慢時(shí)的電動(dòng)助力。 4. 車(chē)速很快時(shí)，電動(dòng)機(jī)一般不提供助力，保證汽車(chē)行駛時(shí)的方 向穩(wěn)定性。 本章小結(jié) 本章主要介紹電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)性能 。 通過(guò)各種實(shí)驗(yàn) 繪制出實(shí)際的扭矩 電動(dòng)機(jī)電流曲線圖，與理論的扭矩 電動(dòng)機(jī)電流曲線對(duì)比后判斷 ECU 系統(tǒng)的好與壞。 25 結(jié) 論 本文對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 ECU 激勵(lì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括軟件編程，硬件設(shè)計(jì)和電路的連接等幾個(gè)環(huán)節(jié)，最終達(dá)到通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)的值來(lái)檢驗(yàn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的。通過(guò)分析，得到以下主要結(jié)論： （ 1）電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 ECU 激勵(lì)信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展前景很好： 汽車(chē)工程測(cè)試中 ,經(jīng)常需要測(cè)量多種信號(hào)并進(jìn)行分析 ,如車(chē)速、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺 角速度、側(cè)傾角、俯仰角、橫向加速度、縱向加速度、車(chē)體變形、電壓、電流、溫度、 CAN 總線信號(hào)、油液壓力、真空度等 ，加大了 現(xiàn)代化汽車(chē)測(cè)試的 難度。為了方便 ECU 的開(kāi)發(fā)與測(cè)試，除了真實(shí)的汽車(chē)環(huán)境外，往往還需要些模擬的汽車(chē)環(huán)境用于 ECU 實(shí)驗(yàn)室階段的開(kāi)發(fā)和測(cè)試，這就注定 ECU 激勵(lì)信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展會(huì)將越來(lái)越好。 （ 2）通過(guò)運(yùn)用 LABVIEW 產(chǎn)生信號(hào)檢驗(yàn)了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的好與壞，檢驗(yàn)了助力特性滿(mǎn)足穩(wěn)定性的要求，理論上驗(yàn)證了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響。 通過(guò)對(duì) ECU 激勵(lì)信號(hào)設(shè)計(jì)的研究，本文得到了一些有益的結(jié)論，但 由于時(shí)間和條件的限制，認(rèn)為還有進(jìn)一步的工作要做。設(shè)計(jì)中對(duì) LABVIEW 的運(yùn)用還不是很熟練，還需要大量的時(shí)間和努力去完成每一個(gè)信號(hào)對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變化的影響，在以后的學(xué)習(xí)中要不斷加強(qiáng)這方面的研究。 26 參考文獻(xiàn) [1] 李書(shū)龍 .汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) [D].東南大學(xué)， 20xx:6265. 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