电动助力转向系统作为一种新兴的汽车助力转向形式,越来越广泛应用于各类车辆,成为汽车零部件厂家和高校研究机构的研究热点。目前国内电动助力转向系统普遍采用直流有刷电机助力,大多不具备车载总线通讯功能,主要面向低端市场。本文研究了适用于永磁直流无刷电机的电动助力转向系统控制器,并加入CAN总线通信功能,对于国产电动助力转向系统迈入中高端市场具有积极意义。本文主要工作如下:(1)以电动助力转向系统为研究对象,分析工作原理和功能,特别是永磁无刷直流电机驱动原理,在此基础上完成控制器概念设计。(2)学习硬件电路设计理论,设计控制器各模块硬件电路。使用Altium Designer电路设计软件进行硬件设计,试制控制器硬件电路。经多版改进后确定电路板布局走线和元器件型号,实现控制器硬件功能。(3)针对飞思卡尔MC9S12XS128型主控芯片,在开发环境CodeWarrior中编写和调试单片机C代码。对照芯片技术手册完成功能模块寄存器配置,设计软件流程图并编写单片机程序,使用在线仿真器将代码写入单片机进行调试,实现控制器信号采集、助力电机控制等功能。(4)研究了CAN总线通讯机制,基于CANoe平台编写一套独立于整车的CAN通讯协议,以仿真形式实现电动助力转向控制器、仪表及发动机控制器的相互通信。以硬件在环的试验方法验证了通信协议和控制器CAN软硬件模块的有效性。(5)定制永磁无刷直流电机,改装无刷电机助力的电动助力转向总成试验样机,进行台架试验,生成方向盘输入力矩与转向器输出力矩关系曲线,验证了电动助力转向控制器基本功能。本文按照汽车电子开发流程,研发具有无刷电机控制和CAN通信两大主要功能的电动助力转向控制器。从开发过程中可看到,永磁无刷电机转矩波动的消除和控制器故障诊断和处理是技术难点,也是未来进一步研究的方向。