彭桂枝，张明驰

（江阴职业技术学院，江苏 江阴 214405）

线控转向系统取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，转而用两个电机分别模拟转向盘角传递特性和力传递特性。通过电子控制系统控制电机实现前轮转向，摆脱了机械系统的局限性，提高了汽车的安全性，操纵稳定性，舒适性等。本文主要设计线控转向系统的电子控制单元，研究了转向执行电机控制算法，提升前轮转向的跟随性能。最后搭建了线控转向系统的试验台，对线控转向系统的控制策略进行了试验验证。

1 线控转向控制器硬件设计

线控转向电控单元是整个系统的核心部分，电控单元应具备如下功能：

1）实时采集并处理传感器信号（系统电流传感器，方向盘转角传感器，力矩传感器等）。

2）具有PWM信号产生模块，用于控制电机的转速，正反转使电机能够快速、准确的达到目标转角和力反馈力矩。

3）能通过CAN总线与转角传感器、能接收和处理CAN网络上其他节点发送过来的数据。

4）ECU与车载电源直接相连，保证ECU的电源模块为其他模块提供稳定可靠的电压。

根据上述要求，本文电控单元电路设计主要包括MCU外围电路、电源电路、CAN总线通讯电路、无刷电机驱动电路、电机电流采样电路、信号采集及处理电路。MCU选择 MC9S12XET256[1]。图1为线控转向系统的设计方案。

图1 线控转向系统的硬件设计

1.1 电源电路设计

ECU中用到的电源主要有对电子元器件供电的5V电源和对直流无刷电机供电的24V电源。车载自身提供24V电源，为了把24V电源转化成5V，采用了LM5575降压稳压器汽车级芯片，工作结点温度范围为-40℃～+150℃，输入电压范围为6V～75V，输出电压可调，最低低至1.225V。……