电动转向器是一种通过电机为驾驶员操纵转向系统提供助力的装置。这种转向器有别于HPS和EHPS,是一种直接依靠电机提供转向助力的动力转向系统。通过控制器的控制可以在驾驶员操纵汽车转向过程中向电机提供最理想的电流,从而控制电机提供最佳助力进行工作。由控制器根据不同车速、方向盘转动的快慢,准确的提供各种行驶路况下的最佳转向助力或阻尼,实现“精确助力转向”。它能够很好地解决低速转向轻便型、高速行驶过程中产生的方向盘发飘和行驶过程中方向盘撒手回正时产生的前轮摆头现象,是今后汽车助力转向系统的发展方向,具有广阔的应用前景。本文内容的主要分为4部分:EPS控制策略研究、电机控制的研究、EPS控制器与试验台测控系统开发、EPS控制中补偿算法的台架试验。电动助力转向系统的主要功能是提供随车速变化的转向助力来降低转向力确保转向响应速度保持一定的转向路感抑制传感器噪声和来自路面的低频干扰。助力控制协助驾驶员转向,减轻转向力;阻尼控制在汽车高速行驶时适当增加转向阻力,实现高速驾驶时的“稳重手感”以及一定的路感;回正控制协助汽车方向盘在转向后自动回正或在驾驶员操作下轻便的回正,同时能够防止回正超调和回正不足。惯量补偿的主要目的是提高系统的动态响应能力,防止惯性冲击;摩擦补偿控制是用来减轻转向系统摩擦对系统的影响。电动助力转向系统的实质就是根据检测到的信息使助力电机的转矩按一定的比例跟随人力输出的转矩。所以对EPS的控制最终是通过对电机的转矩控制来实现的。对于采用直流有刷电机的系统,主要可以分为电压控制法、电流控制法和直接转矩控制法。本文采用基于PID控制的电流控制法。为了验证EPS助力电机特性和EPS的补偿算法的有效性,本文开发了EPS控制器,建立了EPS试验台的测控系统。EPS控制器采用了FreeScale的D64为主控芯片。测控系统是用VC++6.0编写。在试验台、控制器和测控系统搭建后,对系统的参数进行了测量和识别,主要包括系统的转动惯量、干摩擦、地面阻力矩以及电机的特性参数。在上述工作的基础上,本文首先在台架上实现了EPS基本助力策略。通过助力特性试验发现助力过程中的一系列问题。比如,方向盘振动、卡滞,动态响应能力低、稳态震荡等现象。针对这些问题,经过理论分析,找出这些问题的根源,提出在基本助力策略中植入各种补偿算法去改善这些问题。最后通过台架试验验证了本文提出的各种补偿算法的有效性。最后,提出下一步研究的重点和方向。