EPS控制器硬件功能安全性设计与分析研究

汽车电动助力转向系统E P S硬件设计Modified by JEEP on December 26th, 2020.内容摘要电动助力转向( Electric Power Steering, 简称EPS) 作为一种新型转向系统, 因其具有节能、环保等优点而受到世界各大汽车公司和企业的青睐, 它将逐步取代传统的液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering, 简称HPS) 。

本文以传统的转向柱助力式EPS 为研究对象, 建立EPS系统数学模型,给出了汽车电动助力系统的动力学方程。

根据电动助力转向系统的工作原理及控制器可靠设计的关键技术，设计了以P87C591 单片机为主控单元的EPS系统，系统采用闭环电流控制方案, 利用目标电流技术调节电机端电压达到控制电机电流力矩的目的。

EPS 控制器采用模块化设计，把信号处理电路和功率驱动电路进行分层设计,以增强系统的抗干扰能力和可靠性。

在进行PWM 驱动频率的选择时，考虑开关时电流脉峰对开关管及电动机安全的影响。

最后通过研究分析了EPS系统的经济性、系统硬件电路板空间与发热功耗及可靠性合理地选择散热片及其参数,提高了驱动效率和稳定运行能力。

实验表明, 该系统具有良好的电动助力特性, 满足电动助力转向要求,证明了这种系统在实际应用中的有效性。

关键词电动助力转向; 单片机; H桥驱动; PWM斩波; 控制系统Hardware Design of the Electric PowerAssisted Steering SystemInstructor：Helinlin Associate professorAbstractElectric power steering is a new power steering technology for vehicles. Merit such as energy conservation , environmental protection that the person has accepts the respectively big automobiles of world company and the enterprise favour , home and abroad developing trend is to use electric power-assistance to change to the hydraulic pressure power-assistance vergence substituting tradition step by step.The mathematic model the main body of a book is established systematically with dyadic EPS of the tradition vergence post power-assistance for the object of study,has given an automobile out electric systematic power-assistance dynamics equation , has combined classics control theory and the optimization algorithm, the parameter carries out validity in applying to reality having studied , testifying this system on systematic power-assistance.This paper presents an elect ricpower steering system controlled byP87C591 microp rocessor. The motor given torque is computed by expertcontrol system. The practical output torque is closed-loop controlled. The working principle and key technologies for reliable design of EPS controller were signal processing circuit and the power drive circuit were hierarchically designed to improve theanti jamming capability and reliability. The PWM frequency was selected considering the influence of switching currentpulse on the safety of the transistors and the motor should be taken into account . Besides paralleled for theeconomy , the heat dissipation and the srelevant parameters were selected to improve the drive efficiency and the stableoperation capability.The results of the experiment show thesystem designed has good steering characteristics and meets the request of electric power steering.Key wordsElectric Power Steering; Microprocessor; The bridge drives H ;PWM chopped wave; Control System目录第1章概述 (1)EPS系统简介 (1)转向系统的发展概况 (2)EPS系统的特点 (3)第2章 EPS系统模型 (7)EPS系统的结构及原理 (7)建立EPS动力学模型 (8)EPS的动力学方程 (8)直流电动机 (11)第3章基于高性能P87C591单片机控制方案制定 (12)单片机控制方案 (12)3.1.1 P87C591单片机芯片简介 (12)3.1.2 单片机控制系统 (14)EPS工作流程图 (16)助力电流控制系统 (17)3.3.1 控制策略 (17)3.3.2 电机目标助力电流算法 (17)3.3.3 助力电流闭环控制 (18)第4章 EPS控制系统设计 (21)EPS 控制器模块化设计 (21)电机控制电路设计 (22)4.2.1 H桥驱动芯片IR2110功能简介 (22)4.2.2 H 桥功率驱动电路 (24)4.2.3 电机保护电路 (25)PWM斩波 (26)4.3.1 PWM控制原理 (26)4.3.2PWM斩波电路 (27)4.3.3驱动频率的选择 (28)第5章汽车转向技术的发展趋势 (32)线性转向系统 (32)转向技术发展趋势 (32)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)汽车电动助力转向系统（EPS）硬件设计第1章概述EPS系统简介电动助力转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。

车辆工程技术9车辆技术EPS 助力控制策略和测试研究分析段金萍（长城汽车股份有限公司,河北 保定 071000）摘　要：伴随汽车行业的日益发展，人们对转向功能的要求日益增高。

EPS 系统油耗低、运作时间短，凭借可控的助力系统性能日益受到人们的关注。

笔者探讨了EPS 系统的控制策略，根据常规PID、电机补偿机制、扭转力矩变化率等策略，并根据与样车的对比测试，得出该策略符合行业标准，顺应了汽车行业的发展大趋势。

关键词：EPS 助力控制；测试研究分析；大趋势0　引言 近年来，我国汽车需求量不断增加，汽车行业也正处于迅猛发展的态势，在需求量不断上升的同时，消费者也对汽车的质量提出了更高的要求，驾车体验也逐渐要求汽车的能耗低，性价比高，性能强。

最近一段时间，我国新能源汽车行业发展迅速，传统意义上的转向系统包括机械和液压都已无法满足现阶段消费者的需求。

在如此背景之下，EPS 即电子助力转向系统应运而生。

1　电子助力转向系统（EPS）概述 所谓EPS，其实是英文Electric Power Steering 的缩写，即电子助力转向系统。

汽车的发展历史上，转向系统从最初的机械到液压再到电控液压，最后来到了电子助力转向系统。

相比于传统的动力转向系统，电子助力转向的特征优势体现于以下两个方面： （1）油耗低，运作时间短。

通常的液压助力转向系统，无论汽车是否在行进过程中出现转向，它都在运作，都会消耗发动机动力，然而电子助力转向系统则不会这样，它只会在转向时运作，非转向时不消耗动力。

因此，可以有效降低汽车燃油消耗。

（2）驾车时适应性强，助力大小可控。

传统的液压助力转向系统，其所提供的转向助力无法随车速的变化而变化。

换句话说，如果当驾驶员在高速公路上行进时，转向动力小，就会出现转向困难，车辆的整体稳定性不强，驾驶员也缺少安全感。

然而，在电子助力转向系统下，车辆的转向适应性更强，车辆低速时，转向助力较大，车辆高速时，转向助力小，更有利于驾驶员的把控，提升车辆稳定性。

EPS系统控制性能建模与仿真研究的开题报告一、选题背景及意义EPS是车辆电子系统的重要组成部分，主要为其它电子系统提供能量。

一般车辆EPS系统由EPS控制模块、转向电机和传感器等组成。

EPS系统的性能直接影响到车辆的操控性和稳定性。

因此，对EPS系统进行控制性能建模和仿真研究，对于提高车辆操控性和安全性具有重要意义。

二、研究内容和目标本文主要研究EPS系统的控制性能建模和仿真研究。

具体的研究内容包括：1.对EPS系统进行建模，包括转向电机、传感器等子系统的建模；2.分析EPS系统的工作原理和控制策略，建立EPS系统控制性能的数学模型；3.利用Simulink等仿真软件对EPS系统进行仿真分析，包括转向响应、转向助力等方面；4.分析EPS系统控制性能的影响因素，如驾驶员操作、车辆速度等因素，从而得出EPS系统的最优控制策略。

本文的目标是建立完整的EPS系统控制性能数学模型，通过仿真分析找出EPS系统最优控制策略，为车辆操控性和安全性提供理论依据。

三、研究方法本文采用数学模型和仿真分析相结合的方法，对EPS系统进行建模和仿真分析。

具体研究方法如下：1.针对EPS系统的不同子系统进行建模，包括转向电机、传感器等子系统的建模；2.分析EPS系统的工作原理和控制策略，建立EPS系统控制性能的数学模型；3.利用Simulink等仿真软件对EPS系统进行仿真分析，包括转向响应、转向助力等方面；4.分析EPS系统控制性能的影响因素，如驾驶员操作、车辆速度等因素，从而找出EPS系统的最优控制策略；5.通过仿真分析找出EPS系统最优控制策略，并对其进行实验验证，验证其有效性和可靠性。

四、预期成果通过本文的研究，将得到EPS系统控制性能建模和仿真分析的数学模型，得到EPS系统最优控制策略，为提高车辆操控性和安全性提供理论依据。

同时，本文的研究结果还将为EPS系统的设计和优化提供重要参考，具有一定的应用价值。

五、论文结构安排本文的结构安排如下：第一章：绪论。

28软件开发与应用Software Development And Application电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering采集场所的可燃气体浓度值，与设定的预警值对比，一旦超出，第一时间将报警信息上传到消防安全员，这样实现24小时不间断监控，发生可疑泄漏时能及时采取措施，降低爆炸风险。

，确保人员安全。

针对火灾自动报警系统无法覆盖的部位，消防改造条件不具备的地方，可以设置无线火灾探测器。

无线独立式感烟和感温探测器安装方便，电池供电，采用三大运营商（移动/联通/电信）的NB 窄带物联网为传输载体，能实现区域自主管理，大局域全程监控。

一旦探测到火警，能及时推送给单位消防安全员。

由于使用了NB 网络，探测器的功耗较GPRS 和4G 大为降低，电池寿命能达到数年之久，维护性好。

4.2 数据处理系统针对物联网传感器上传的数据和火灾隐患信息进行处理，通过按区域、时段、部位和消防设施种类显示火灾隐患和报警事件的发生，能帮助单位消防管理人有针对性地开展专项治理，提高消防设施维护质量，确保消防设施完好有效。

通过计算消防设施完好率、巡查合格率、维修工单的完成率，能帮助单位消防管理人掌握消防安全员是否按时履行职责。

通过优化火灾风险评估指标体系，充分利用消防设施完好率、火灾隐患发生到解决的平均周期，巡查按时完成率等动态数据，能更准确地评估单位的火灾风险等级，帮助单位找出安全管理工作的短板，提出改进建议，促进单位提高消防安全管理能力。

5 结束语针对现阶段社会单位消防安全管理中遇到的责任分解落实难和整体状态难以掌握的问题，充分利用大数据、互联网+、物联网、数据处理等技术，建立单位智慧消防物联网系统。

通过自动采集各类消防设施的运行数据，接收火警、报警和故障数据，跟踪处理，实现火灾隐患的及时发现，督促责任人及时消除隐患。

通过对采集的消防管理动态数据进行分析研判，评估单位火灾风险状况，帮助持续改进单位的消防安全管理。

《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车的安全性和稳定性问题日益受到关注。

汽车转向稳定控制作为提高汽车行驶安全性的重要手段，一直是汽车工程领域研究的热点。

电子稳定程序（ESP）和防抱死制动系统（ABS）作为现代汽车的重要安全系统，其协调控制对于提高汽车转向稳定性和行驶安全性具有重要意义。

本文将针对基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制进行研究，探讨其控制策略和实现方法。

二、ESP与ABS系统概述ESP系统主要通过传感器实时监测汽车的行驶状态，当汽车出现偏离预定行驶路径的趋势时，通过控制系统对车轮进行制动力分配，以恢复汽车的稳定性。

而ABS系统则是在制动过程中，通过控制制动压力，防止车轮抱死，保证制动过程中的车辆稳定性。

两者的协调控制可以进一步提高汽车的转向稳定性和行驶安全性。

三、汽车转向稳定控制策略1. 传感器信号处理：通过安装在高精度传感器上的汽车上，实时获取汽车的行驶状态信息，如车速、转向角度、侧向加速度等。

2. 控制器设计：根据传感器获取的行驶状态信息，通过控制器对ESP和ABS系统进行协调控制。

控制器采用模糊控制、滑模控制等智能控制算法，根据不同的行驶环境和车速，实时调整制动力分配和制动压力控制。

3. 协调控制策略：ESP和ABS系统的协调控制是汽车转向稳定控制的关键。

在汽车转向过程中，当出现不稳定趋势时，控制器将根据传感器信息，判断是否需要启动ESP或ABS系统进行干预。

在干预过程中，控制器将根据实时传感器信息，调整制动力分配和制动压力控制，以恢复汽车的稳定性。

四、实现方法1. 硬件设计：硬件设计包括传感器、执行器、控制器等部分。

传感器用于获取汽车的行驶状态信息，执行器用于执行控制器的指令，控制器则负责处理传感器信息并发出指令。

2. 软件设计：软件设计包括传感器信号处理、控制器算法、协调控制策略等部分。

软件设计需要结合硬件设计，实现传感器信号的采集、处理和传输，以及控制器的算法实现和协调控制策略的制定。

内容摘要电动助力转向( Electric Power Steering, 简称EPS) 作为一种新型转向系统, 因其具有节能、环保等优点而受到世界各大汽车公司和企业的青睐, 它将逐步取代传统的液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering, 简称HPS) 。

本文以传统的转向柱助力式EPS 为研究对象, 建立EPS系统数学模型,给出了汽车电动助力系统的动力学方程。

根据电动助力转向系统的工作原理及控制器可靠设计的关键技术，设计了以P87C591 单片机为主控单元的EPS系统，系统采用闭环电流控制方案, 利用目标电流技术调节电机端电压达到控制电机电流力矩的目的。

EPS 控制器采用模块化设计，把信号处理电路和功率驱动电路进行分层设计,以增强系统的抗干扰能力和可靠性。

在进行PWM 驱动频率的选择时，考虑开关时电流脉峰对开关管及电动机安全的影响。

最后通过研究分析了EPS系统的经济性、系统硬件电路板空间与发热功耗及可靠性合理地选择散热片及其参数,提高了驱动效率和稳定运行能力。

实验表明, 该系统具有良好的电动助力特性, 满足电动助力转向要求,证明了这种系统在实际应用中的有效性。

关键词电动助力转向; 单片机; H桥驱动; PWM斩波; 控制系统Hardware Design of the Electric Power Assisted Steering System050607337 Zhangqiang Instructor：Helinlin Associate professorAbstractElectric power steering is a new power steering technology for vehicles. Merit such as energy conservation , environmental protectionthat the person has accepts the respectively big automobiles of world company and the enterprise favour , home and abroad developing trend is to use electric power-assistance to change to the hydraulic pressure power-assistance vergence substituting tradition step by step.The mathematic model the main body of a book is established systematically with dyadic EPS of the tradition vergence post power-assistance for the object of study,has given an automobile out electric systematic power-assistance dynamics equation , has combined classics control theory and the optimization algorithm, the parameter carries out validity in applying to reality having studied , testifying this system on systematic power-assistance.This paper presents an elect ricpower steering system controlled by P87C591 microp rocessor. The motor given torque is computed by expertcontrol system. The practical output torque is closed-loop controlled. The working principle and key technologies for reliable design of EPS controller were analyzed.The signal processing circuit and the power drive circuit were hierarchically designed to improve theanti jamming capability and reliability. The PWM frequency was selected considering the influence of switching currentpulse on the safety of the transistors and the motor should be taken into account . Besides paralleled for the economy , the heat dissipation and the reliability.It srelevant parameters were selected to improve the drive efficiency and the stableoperation capability.The results of the experiment show thesystem designed has good steering characteristics and meets the request of electric power steering.Key wordsElectric Power Steering; Microprocessor; The bridge drives H ;PWM chopped wave; Control System目录第1章概述 (1)1.1 EPS系统简介 (1)1.2 转向系统的发展概况 (2)1.3 EPS系统的特点 (3)第2章 EPS系统模型 (7)2.1 EPS系统的结构及原理 (7)2.2 建立EPS动力学模型 (8)2.3 EPS的动力学方程 (8)2.4 直流电动机 (11)第3章基于高性能P87C591单片机控制方案制定 (12)3.1 单片机控制方案 (12)3.1.1 P87C591单片机芯片简介 (12)3.1.2 单片机控制系统 (14)3.2 EPS工作流程图 (16)3.3 助力电流控制系统 (17)3.3.1 控制策略 (17)3.3.2 电机目标助力电流算法 (17)3.3.3 助力电流闭环控制 (18)第4章 EPS控制系统设计 (21)4.1 EPS 控制器模块化设计 (21)4.2电机控制电路设计 (22)4.2.1 H桥驱动芯片IR2110功能简介 (22)4.2.2 H 桥功率驱动电路 (24)4.2.3 电机保护电路 (25)4.3 PWM斩波 (26)4.3.1 PWM控制原理 (26)4.3.2 PWM斩波电路 (27)4.3.3驱动频率的选择 (28)第5章汽车转向技术的发展趋势 (32)5.1 线性转向系统 (32)5.2 转向技术发展趋势 (32)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)汽车电动助力转向系统（EPS）硬件设计第1章概述1.1 EPS系统简介电动助力转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。

《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车安全性能的研究越来越受到人们的关注。

转向稳定控制作为汽车安全性能的重要组成部分，对于提高汽车的行驶稳定性和安全性具有至关重要的作用。

本文旨在研究基于ESP（电子稳定程序）与ABS（防抱死刹车系统）协调控制的汽车转向稳定控制，以提高汽车的操控性和安全性。

二、ESP与ABS的基本原理及功能ESP是一种主动安全技术，主要通过传感器实时监测汽车的行驶状态，对车辆进行动态控制，以提高车辆的行驶稳定性。

其主要功能包括防侧滑、防偏航和防翻滚等。

而ABS则是一种刹车系统，通过控制刹车压力，防止车轮在刹车过程中抱死，从而提高刹车效率和安全性。

三、基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究（一）研究背景及意义随着汽车速度的提高和道路条件的复杂化，汽车在转向过程中可能面临诸多挑战，如侧风、路面湿滑等。

这些问题可能导致车辆失去稳定性，甚至发生事故。

因此，研究基于ESP与ABS 协调控制的汽车转向稳定控制具有重要意义。

该研究可以提高汽车的操控性和稳定性，减少事故发生的可能性，提高行车安全性。

（二）研究方法及实验设计本研究采用理论分析、仿真分析和实车实验相结合的方法。

首先，通过理论分析，研究ESP和ABS的工作原理及协调控制策略。

其次，利用仿真软件对不同工况下的汽车转向过程进行仿真分析，以验证理论分析的正确性。

最后，通过实车实验，对基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制进行实际测试和验证。

实验设计包括不同路面条件、不同车速、不同转向角度等工况下的实车实验。

通过收集实验数据，分析ESP与ABS的协调控制效果，以及汽车转向稳定性的改善情况。

（三）研究结果及分析1. ESP与ABS的协调控制策略本研究提出了一种基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制策略。

在该策略中，ESP和ABS通过传感器实时监测汽车的行驶状态，根据不同的工况，对车辆进行动态控制。

基于功能安全的汽车EPS系统安全冗余研究
曹子健;吴长水;陈礼
【期刊名称】《上海工程技术大学学报》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】电动助力转向(electric power steering,EPS)系统是车辆常用的转向执行器,其失效将严重影响驾乘人员的安全。

为提高EPS系统的安全性与可靠性,基于功能安全标准建立EPS系统安全冗余机制:基于ISO26262对EPS系统进行研究,通过相关项定义、危害分析与风险评估(HARA),得到系统的功能安全目标与需求,并对其进行分配;设计EPS系统架构、容错机制,以提高系统的安全性;最后,对所设计的安全冗余机制进行台架试验。

结果表明,在单侧桥驱芯片故障、单侧电机位置传感器故障、双侧电机位置传感器故障等故障注入的情况下,系统能够实现预期响应,满足功能安全目标,验证了所设计安全冗余机制的有效性。

【总页数】7页(P23-29)
【作者】曹子健;吴长水;陈礼
【作者单位】上海工程技术大学机械与汽车工程学院;上海衡鲁汽车科技有限公司【正文语种】中文
【中图分类】U463.4
【相关文献】
1.基于汽车低速碰撞的前保险杠系统安全性能研究
2.基于汽车防追尾碰撞系统安全距离模型的研究
3.借助无传感器FOC控制方式实现电动汽车安全冗余功能
4.基于移动代理的冗余服务系统安全性探讨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

EPS控制器设计匹配及使用EPS（Electric Power Steering，电动助力转向）是现代汽车中常见的转向系统之一，使用电动机代替液压提供转向助力。

EPS控制器设计的目标是提供准确、稳定和安全的转向助力，并满足各种驾驶条件下的需求。

EPS控制器的设计首先需要考虑的是系统的传感器和执行器，它们用于感知车辆的转向状态和提供相应的助力输出。

常见的传感器包括转向角传感器、转向助力传感器、转向速度传感器等，而执行器则是电动助力转向电机。

这些传感器和执行器需要与EPS控制器进行匹配，在设计时需要考虑它们之间的兼容性和通信协议。

另外，EPS控制器还需要具备一定的控制策略，用于根据传感器的输入数据来实现转向助力的输出。

常见的控制策略包括基于模型的控制方法和基于经验的控制方法。

基于模型的控制方法使用数学模型描述转向系统的动态特性，通过调节控制器参数来实现期望的转向助力输出。

而基于经验的控制方法则是根据实际测试数据和经验公式来设计控制逻辑。

在设计控制策略时需要考虑车辆的稳定性、安全性以及驾驶员的操控感受。

此外，EPS控制器还需要考虑故障检测和容错机制。

由于EPS系统的重要性，一旦发生故障可能会对车辆的操控造成严重影响。

因此，EPS控制器需要具备故障检测和容错机制，能够及时检测系统故障并采取相应的措施来保证车辆的安全性。

最后，EPS控制器的设计还需要考虑系统的可扩展性和性能优化。

随着汽车技术的不断发展，EPS系统也在不断进化，新增了许多功能和特性。

因此，EPS控制器需要具备一定的可扩展性，能够适应新的需求和功能的添加。

此外，为了提高系统的性能，EPS控制器还需要对计算能力、响应时间等指标进行优化。

在使用EPS控制器时，需要根据车辆型号和具体需求进行配置和调试。

首先，需要根据车辆的驾驶条件选择合适的控制策略和参数设置。

然后，将EPS控制器与传感器和执行器进行连接，确保其正常工作。

最后，进行相关的调试和测试，包括转向助力输出的准确性、稳定性和安全性等方面的验证。

EPS用开关磁阻电动机及其控制系统的研究的开题报告题目：EPS用开关磁阻电动机及其控制系统的研究一、研究背景随着车辆电气化和智能化的不断发展，电动汽车的市场需求不断增加。

其中，电动助力转向系统（EPS）是一项关键技术，它能够提供舒适性、安全性和可靠性。

EPS的主要特点是能够根据车速和方向盘转动角度，自动调节转向力矩，提高操控性。

目前市场上主要采用的是直流电机或永磁同步电机作为EPS的驱动电机。

然而，这些电机存在转速范围小、效率低、温升高等问题。

为了解决这些问题，开关磁阻电动机被提出并逐渐应用于EPS领域。

二、研究内容本研究旨在探索EPS用开关磁阻电动机及其控制系统，在以下几个方面进行深入研究：1.开关磁阻电动机的工作原理和优势：分析开关磁阻电动机的基本结构、工作原理和特点，比较其与传统电机的优缺点。

2.控制系统的设计与实现：设计EPS用开关磁阻电动机的控制系统，包括硬件和软件设计。

优化控制算法，提高控制精度和可靠性。

3.仿真与实验验证：通过建立EPS用开关磁阻电动机模型，进行仿真实验，验证其性能和可行性。

在搭建实验平台的基础上，进行电机性能测试和实际路试，评估其适用性和实用性。

三、研究意义1.提高EPS的性能和可靠性：开关磁阻电动机具有更广阔的转速范围和更高的效率，能满足EPS的要求，提高操控性和安全性。

2.扩大开关磁阻电动机的应用范围：进一步探索开关磁阻电动机在EPS以外的领域的应用，为其开发提供更广阔的思路。

3.促进我国汽车产业技术升级：EPS用开关磁阻电动机及其控制系统的研究，将推动我国汽车产业向智能化、高效化、低碳、环保方向发展，符合我国汽车产业发展战略。

四、研究方法本研究采用文献研究法、理论分析法、仿真实验法、实验验证法等方法进行研究。

五、论文结构本论文结构主要分为以下几个部分：第一章：绪论第二章：开关磁阻电动机的工作原理和优势第三章：控制系统的设计与实现第四章：仿真与实验验证第五章：结论与展望参考文献。

具有功能安全特点的EPS电控系统方案(中)接上期4 基于英飞凌产品的汽车EPS 电控系统解决方案从机械和电气角度，EPS 系统可分划为机械系统和电控系统。

图7 为基于英飞凌产品的汽车EPS 电控系统方框图。

EPS 电控系统又可细分为ECU 电子控制单元、电机及传感器三部分。

图7 所示的浅蓝色区域为ECU 的控制电路(也叫逻辑电路)，浅黄色区域为功率电路。

简要工作关系如下所述。

由图7 可知，电池12V 电源分别供给了控制电路和功率电路，控制电路通过外围的扭矩传感器检测到驾驶员手转方向盘的力矩，在得知驾驶员的转向意图后控制电路会在极短的时间内采集到相关信息，包括转角传感器的方向盘转角信号、通过CAN 总线或Flexrey 总线传来的车速等相关行驶数据，然后根据控制电路单片机中预设的转向助力特性曲线控制功率电路产生出所需的三相电流给三相永磁同步电机PMSM 或直流无刷电机BLDC，进而驱动机械系统，输出对应的扭矩。

下面重点介绍控制电路、功率电路和外围传感器。

图7 基于英飞凌产品的汽车EPS 电控系统方框图1)控制电路控制电路在整个EPS 电控系统中起着中枢核心作用。

它既要进行底层FOC(Field Oriented Control)电机控制的计算，又要进行应用层助力特性曲线的拟合计算并快速响应，同时还要执行采集各种输入信息监控整个电控系统等任务。

因而EPS 系统对控制电路的计算精度和速度及可靠性都提出了很高的要求。

要能检测到控制电路的故障相切断单元，以保证功能安全目标的实现。

图8 TLF35584 内置的监控功能一代安全多路输出电源芯片。

TLE9180 是Infineon 新型带SPI 通讯的新型三相桥驱芯片。

三个主芯片均遵循Infineon 内部PROSILTM 的功能安全设计流程。

经过PROSILTM 流程把控的产品方便用户更快更容易设计出满足IEC 61508 和ISO 26262 标准安全等级的部件。

EPS动态特性与控制策略的研究的开题报告
一、研究背景
EPS（Electronic Power Steering）是一种电子助力转向系统，以电子控制模块和电动机代替了传统的机械助力装置和液压助力装置，具有优异的灵活性和安全性能，广泛应用于现代汽车领域。

随着EPS的研发进展，EPS动态特性与控制策略也成为了研究热点。

EPS具有较大的开环动态特性和幅频特性，同时受到机械系统参数、抗扰能力等因素的影响，因此需要进行精确的动态控制。

二、研究内容
本研究拟从EPS的动态特性入手，探究EPS的控制策略研究，主要研究内容包括：
1. EPS动态特性分析
通过建立EPS的数学模型，探究EPS的开环动态特性、幅频特性等，并对各种因素对EPS动态特性的影响进行分析和评估。

2. EPS控制策略研究
基于EPS的动态特性，提出相应的控制策略，并对比分析不同控制策略的优缺点以及适用场景。

3. EPS控制器设计与实现
设计并实现基于所提出的EPS控制策略的控制器，通过模拟实验和实车测试，验证所提出的控制策略在实际应用中的有效性。

三、研究意义
本研究可以深入理解EPS系统的动态特性和控制策略，为现代汽车的安全性能和驾驶舒适性提升提供理论支持。

此外，本研究还可以促进EPS技术的进一步发展和应用，为EPS的性能提升和优化提供参考。

图1：EPS系统具有功能安全特点的EPS电控系统方案介绍英飞凌北京汽车系统工程部李超王龙飞摘要：随着EPS电动助力转向系统越来越多地应用于汽车，对EPS功能安全要求也越高，本文介绍了基于英飞凌产品具有功能安全特点的EPS电控系统解决方案和相关的英飞凌产品关键词：电动助力转向EPS 功能安全相切断英飞凌Infineon1 前言电动助力转向系统（Eelectric Power Steering 简称EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。

它作为一种新型助力转向系统与已有几十年发展历史的传统液压转向技术相比，具有诸多优点。

可以通过软件改变它的电动助力转向特性，因此提高了硬件资源的利用率；而且在低速行驶时转向轻便，在高速行驶时转向具有沉稳感；助力电机只在转向时工作，能够节省汽车能源。

电动助力转向技术将最新电子技术和高性能电机控制技术应用于汽车转向系统，大大提高了汽车的经济性、动力性和机动性，适应了现代汽车发展的要求；而且电动助力转向系统具有部件少、结构简单、便于安装和维护等特点；采用电动助力转向系统的汽车，在转向时由蓄电池向电机提供较大的驱动电流，而在直线行驶时蓄电池仅向电机提供很小的控制电流，并且控制系统可根据路况和车况调整控制电机的助力或阻尼，降低了对发动机的功率需求，并大大提高了驾驶转向的舒适性和行驶安全性。

2 EPS系统简介图2：C - EPS 电动助力转向系统由机械转向系统、方向盘扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电机和减速机构等组成，如图1所示。

电动助力转向系统的工作原理是：ECU 根据扭矩传感器、转角传感器的信号以及通讯总线发来的车速等其他信息决定电机的转动方向和最佳助力扭矩，向电机发出控制信号，通过功率驱动电路控制电机的转动，电机的输出经过减速机构减速增扭后，驱动齿轮齿条机构，产生相应的转向助力。

通过精确的控制算法，可改变电机的扭矩，使传动机构获得所需的助力值。