畢業(yè)論文--電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題目 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞

2、3</b></p><p>　　第一章 概述4</p><p>　　1.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的概述4</p><p><b>　　1.2發(fā)展歷史4</b></p><p><b>　　1.3種類(lèi)4</b></p><p>　　第二章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向

3、系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)5</p><p><b>　　2.1優(yōu)點(diǎn)5</b></p><p><b>　　2.2缺點(diǎn)5</b></p><p>　　第三章 汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)6</p><p>　　第四章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元概述7</p><p>　　第五章

4、 信號(hào)處理電路8</p><p>　　5.1角位移信號(hào)的處理電路8</p><p><b>　　5.2邏輯電路8</b></p><p>　　5.3電動(dòng)機(jī)保護(hù)及故障報(bào)警電路9</p><p>　　第六章 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向研究現(xiàn)狀12</p><p>　　第七章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)

5、向系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)13</p><p><b>　　總結(jié)14</b></p><p><b>　　謝 辭15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p&g

6、t;　　本文主要介紹了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷史，種類(lèi)，優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品特點(diǎn)，工作原理，工作過(guò)程以及發(fā)展趨勢(shì)。以轉(zhuǎn)向管柱助力式EPS系統(tǒng)為研究對(duì)象，借助現(xiàn)代控制理論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，緊密結(jié)合EPS產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù).著重研究轉(zhuǎn)向管柱助力式EPS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、控制過(guò)程的理論模型與動(dòng)態(tài)性能、泊PS系統(tǒng)的控制策略、提高轉(zhuǎn)向跟隨性的途徑和方法、分析轉(zhuǎn)向回正控制方法等關(guān)健技術(shù)問(wèn)題。主要研究成果如下:</p><

7、;p>　　(1)在對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能需求分析的基礎(chǔ)上，提出了轉(zhuǎn)向管柱助力式EPS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用三維CAD技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)分析EPs轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)形式，確定了系統(tǒng)總體性能參數(shù)。詳細(xì)分析了EPS所涉及的技術(shù)領(lǐng)域以及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，確定了研發(fā)EPS系統(tǒng)的需要解決技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題。</p><p>　　(2) 通過(guò)對(duì)EPS系統(tǒng)組成中各部件包括助力電動(dòng)機(jī)、扭矩傳感器和輪齒條傳動(dòng)軸、方向盤(pán)等

8、環(huán)節(jié)的分析，建立了EPS系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)一步變換得到了適合控制的狀態(tài)方程模型。</p><p>　　汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車(chē)中比較常規(guī)的配置，是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。主要是由于它的工作效率高，能量消耗少；系統(tǒng)內(nèi)部采用剛性連接，反應(yīng)靈敏，滯后小，駕駛員的“路感”好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量?。幌到y(tǒng)便于集成，整體尺寸減小，省去了油泵和輔助管路，總布置更加方便；無(wú)液壓元件，對(duì)環(huán)境污染少。EPS將

9、最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車(chē)動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出，就受到許多大汽車(chē)公司的重視，并進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)助力；轉(zhuǎn)向；狀態(tài)反饋；觀測(cè)器；轉(zhuǎn)向跟隨性 安全性</p><p><b>　　第一章 概述</b></p>

10、<p>　　1.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的概述</p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（縮寫(xiě)EPS）是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HPS相比，EPS系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)。EPS主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成。</p><p>　　電子控制技術(shù)在汽車(chē)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用，使汽車(chē)的駕駛性能達(dá)到令人滿(mǎn)意的程度。

11、電子控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時(shí)可使轉(zhuǎn)向輕便靈活；當(dāng)汽車(chē)在中、高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，又能保證提供最優(yōu)的動(dòng)力放大和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。</p><p><b>　　1.2發(fā)展歷史</b></p><p>　　汽車(chē)的發(fā)展歷程中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：從最初的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)MS）發(fā)展為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)HPS），然后又出現(xiàn)了電控液壓助力

12、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)EHPS）和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）。</p><p><b>　　1.3種類(lèi)</b></p><p>　　我們常見(jiàn)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器有管柱式與循環(huán)球式。</p><p>　　第二章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)</p><p><b>　　2.1優(yōu)點(diǎn)</b></p>

13、<p>　　一、在轉(zhuǎn)向時(shí)電機(jī)才提供助力，可以顯著降低燃油消耗，傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵，不管轉(zhuǎn)向或者不轉(zhuǎn)向都要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)部分動(dòng)力，而電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在轉(zhuǎn)向時(shí)才由電機(jī)提供助力，不轉(zhuǎn)向時(shí)不消耗能量。因此，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以降低車(chē)輛的燃油消耗。與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)表明：在不轉(zhuǎn)向時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向可以降低燃油消耗2.5%；在轉(zhuǎn)向時(shí)，可以降低5.5%。</p><p>　　二、轉(zhuǎn)向助

14、力大小可以通過(guò)軟件調(diào)整，能夠兼顧低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性，回正性能好。傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所提供的轉(zhuǎn)向助力大小不能隨車(chē)速的提高而改變。這樣就使得車(chē)輛雖然在低速時(shí)具有良好的轉(zhuǎn)向輕便性，但是在高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)太輕，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向“發(fā)飄”的現(xiàn)象，駕駛員缺少顯著的“路感”，降低了高速行駛時(shí)的車(chē)輛穩(wěn)定性和駕駛員的安全感。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的助力大小可以通過(guò)軟件方便的調(diào)整。在低速時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提供較大的轉(zhuǎn)向助力，提供車(chē)輛的轉(zhuǎn)向

15、輕便性；隨著車(chē)速的提高，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)向助力可以逐漸減小，轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員所需提供的轉(zhuǎn)向力將逐漸增大，這樣駕駛員就感受到明顯的“路感”，提高了車(chē)輛穩(wěn)定性。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以施加一定的附加回正力矩或阻尼力矩，使得低速時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)能夠精確的回到中間位置，而且可以抑制高速回轉(zhuǎn)向盤(pán)的振蕩和超調(diào)，兼顧了車(chē)輛高、低速時(shí)的回正性能。</p><p>　　三、結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，生產(chǎn)線裝配好，易于維護(hù)保養(yǎng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消

16、了液壓轉(zhuǎn)向油泵、油缸、液壓管路、油罐等部件，而且電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)可以和轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器做成一個(gè)整體，使得整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，在生產(chǎn)線上的裝配性好，節(jié)省裝配時(shí)間，易于維護(hù)保養(yǎng)。</p><p>　　四、通過(guò)程序的設(shè)置，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易與不同車(chē)型匹配，可以縮短生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的周期。由于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有上述多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝了電機(jī)及減速

17、機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器、車(chē)速傳感器和ECU電控單元而成。</p><p><b>　　2.2缺點(diǎn) </b></p><p>　　一、直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的輔助動(dòng)力較小，難以用于大型車(chē)輛； 二、減速機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)等部件會(huì)影響汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，正確匹配整車(chē)性能至關(guān)重要；</p><p>

18、　　三、使用電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)矩傳感器等部件，增加了系統(tǒng)的成本。</p><p>　　第三章 汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括硬件和軟件兩個(gè)方面。 </p><p>　　硬件技術(shù)主要涉及傳感器、電機(jī)和ECU。傳感器是整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)源，定了系統(tǒng)的表現(xiàn)。ECU是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算中心，因此ECU的性能和可靠性至關(guān)

19、重要。 </p><p>　　軟件技術(shù)主要包括控制策略和故障診斷與保護(hù)程序兩個(gè)部分。控制策略用來(lái)決定電機(jī)的目標(biāo)電流，并跟蹤該電流，使得電機(jī)輸出相應(yīng)的助力矩。故障診斷與保護(hù)程序用來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，并在必要時(shí)發(fā)出警報(bào)和實(shí)施一定的保護(hù)措施。</p><p>　　第四章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元概述 </p><p>　　控制單元是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制功能、保證

20、系統(tǒng)具有良好性能及可靠工作的重要部件。其主要任務(wù)是處理系統(tǒng)各部分發(fā)送來(lái)的輸入信號(hào)、控制電動(dòng)機(jī)和繼電器等實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能。 </p><p>　　單片機(jī)控制單元結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，其核心組成主要包括：8位P87C591型微控制器、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)邏輯電路、H橋驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路和故障報(bào)警電路等。P87C591單片機(jī)具有內(nèi)置的6通道A/D轉(zhuǎn)換器和PWM功能發(fā)生器能使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

21、化。 </p><p>　　把檢測(cè)到的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角作為系統(tǒng)輸入信號(hào)通過(guò)傳輸裝置傳送到P87C591單片機(jī)的ADC0腳，實(shí)際車(chē)輛轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)角作為系統(tǒng)的輸出信號(hào)送到單片機(jī)的ADC1腳，單片機(jī)對(duì)輸入、輸出角位移信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)單片機(jī)的PWM0、P0．3口控制輸出到電動(dòng)機(jī)的電壓大小及方向。為了控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，引入了電源電壓、電動(dòng)機(jī)電流、電動(dòng)機(jī)電壓監(jiān)測(cè)控制，電動(dòng)機(jī)電流、電源電壓及電動(dòng)機(jī)兩端電

22、壓分別由ADC2、ADC3和ADC4腳輸入單片機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有工作時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向?qū)⑹褂眯铍姵刂械膬?chǔ)備電能，這是不允許的，為此我們采用光電隔離傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，光電隔離傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)送入T1口進(jìn)行計(jì)數(shù)。單片機(jī)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行判斷，發(fā)生故障時(shí)切斷H橋電源電壓，并輸出故障指示[6][8]。 </p><p>　　圖4-1 電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制框圖</p><p>　　第

23、五章 信號(hào)處理電路 </p><p>　　5.1角位移信號(hào)的處理電路 </p><p>　　從角位移傳感器測(cè)得的角位移信號(hào)，可以直接送到單片機(jī)的ADC0、ADC1口。但是由于外界環(huán)境的電磁干擾、以及多種成分的噪聲信號(hào)，雖然可以采用數(shù)字濾波器，但是如果存在高于s/2（s為采樣頻率）的頻率信號(hào)，根據(jù)采樣定理，采樣頻譜中高于s/2的頻率分量采樣后會(huì)出現(xiàn)在低于s/2用

24、的信號(hào)頻段上， 這樣就無(wú)法用數(shù)字濾波的方法將它們與信號(hào)分離。為了消除這種頻率混淆或假頻干擾，就只有在采樣之前先用一個(gè)截頻sh/2的低通濾波器把高于s/2的頻率分量濾掉，以保證采樣時(shí)被采樣的頻譜只包含小于s/2的頻率分量，即滿(mǎn)足采樣定理。為此，本文采用兩級(jí)二階Butterworth低通濾波器，如圖5-1。對(duì)輸入單片機(jī)的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以抑制不需要的雜散信號(hào)，使系統(tǒng)的信噪比增加。</p><

25、;p>　　圖5-1 輸入信號(hào)低通濾波電路</p><p><b>　　5.2邏輯電路 </b></p><p>　　邏輯電路主要作用是將轉(zhuǎn)向控制信號(hào)DIR、脈寬調(diào)制信號(hào)LOCK進(jìn)行邏輯組合，由LOCK信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)的電流電壓，DIR信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，形成控制H橋電路的控制信號(hào)，邏輯電路還具有防止H橋電路短路的作用。 </p>

26、<p>　　邏輯電路由3個(gè)或非門(mén)(4001)和2個(gè)兩輸入與門(mén)(4081)組成(見(jiàn)圖11)。當(dāng)轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動(dòng)電路的輸出DIR為高電平時(shí)，即或非門(mén)U1C的兩個(gè)輸入腳8、9都為高電平時(shí)，則U1C的輸出腳10為低電平，由于或非門(mén)U1A的輸入腳2與DIR相同，該輸入腳為高電平，因此無(wú)論其輸入腳1為高電平還是低電平，它的輸出腳3都為低電平，或非門(mén)U1B的輸入腳6(或非門(mén)U1A的輸出腳3)為低電平，同時(shí)或非門(mén)U1B的輸入腳5(或非門(mén)U1C

27、的輸出腳10)也為低電平，則或非門(mén)U1B的輸出為高電平，也就是與門(mén)U2A的輸入腳2為高電平，而與門(mén)U2B的輸入腳9(或非門(mén)U1A的輸出腳3)為低電平；反之，當(dāng)DIR為低電平時(shí)，與門(mén)U2A的輸入腳2為低電平，與門(mén)U7B的輸入腳9為高電平[6]。綜上所述，采用圖5-2所示的電路保證了兩個(gè)與門(mén)不可能同時(shí)輸出高電平，也就不可能短路。此外，由表1可以看出，兩輸入與門(mén)U2A、U2B的另一個(gè)輸入信號(hào)為脈寬調(diào)制信號(hào)LOCK。邏輯電路的輸出信號(hào)Q3J和Q

28、4J是H橋電路的場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)。表1為邏輯電路輸入信號(hào)（DIR、LOCK）與輸出信號(hào)（Q3J、Q4J）的工作情況表。</p><p>　　圖5-2 邏輯電路</p><p>　　表1 邏輯電路工作情況表 </p><p>　　5.3電動(dòng)機(jī)保護(hù)及故障報(bào)警電路 </p><p>　　為了對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效保護(hù)，我們需要檢測(cè)電源電壓、

29、電動(dòng)機(jī)電流等。并對(duì)這些信號(hào)處理、綜合、做出判斷，例如：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)H橋電源開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，系統(tǒng)不能工作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大時(shí)、當(dāng)電源電壓過(guò)小時(shí)、等等均屬于不正常工作狀態(tài)，需要發(fā)出警報(bào)，必要時(shí)要切斷H橋電源電壓，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)。圖5-3為H橋電源開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，P0．4輸出高電平，三極管T5導(dǎo)通、T4關(guān)斷，從而開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，通過(guò)斷開(kāi)K1來(lái)切斷H橋電源電壓。圖5-4為故障燈驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)P0．5為高電平時(shí)T3導(dǎo)通

30、，故障燈亮，同時(shí)FOUT輸出低電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)電動(dòng)機(jī)電流的檢測(cè)我們采用了如圖5-5的電路，IOUT點(diǎn)電壓UIOUT經(jīng)集成運(yùn)算放大器ICI6放大為</p><p>　　IOUTURRRRRR)4232(43)4333(32，經(jīng)濾波后送到單片機(jī)ADC2口進(jìn)行采樣。</p><p>　　圖5-3 橋電源開(kāi)關(guān)電路 </p><p>　　圖5-4故障

31、燈驅(qū)動(dòng)電路 </p><p>　　圖5-5 電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)電路</p><p>　　第六章 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)外自20世紀(jì)80年代中期就開(kāi)始了對(duì)EPS進(jìn)行研究和生產(chǎn)，并日益成為世界汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。最早的EPS應(yīng)用于日本的微型轎車(chē)上，1988年2月日本鈴木公司首先在Cervo車(chē)和Alto車(chē)上裝備了EPS。此后，EPS

32、在日本得到迅速的發(fā)展，1993年，日本本田汽車(chē)公司將EPS裝備于愛(ài)克NSX跑車(chē)上，并取得良好的市場(chǎng)銷(xiāo)售效果。同一年，在歐洲市場(chǎng)銷(xiāo)售的一種經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)—菲亞特的Punto也將美國(guó)Delphi公司生產(chǎn)的EPS列為標(biāo)準(zhǔn)裝備。此后，大眾的Polo、歐寶的318i也相繼選用并安裝了Delphi公司的EPS。1999年，德國(guó)奔馳和西門(mén)子公司開(kāi)始投巨資開(kāi)發(fā)EPS;同期日本的大發(fā)汽車(chē)公司和三菱汽車(chē)公司分別在Mira和Minica車(chē)上裝備了EPS, Hon

33、da公司的Insight轎車(chē)目前也己選裝了EPS;英國(guó)盧卡斯(LUCAS)公司等也對(duì)EPS進(jìn)行了相關(guān)研制和開(kāi)發(fā)。</p><p>　　與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)開(kāi)展EPS系統(tǒng)及其控制技術(shù)的研究相對(duì)較晚，1992年清華大學(xué)率先研制了EPS的試驗(yàn)樣機(jī)，并在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了性能試驗(yàn)研究，國(guó)內(nèi)由此開(kāi)始了對(duì)EPS系統(tǒng)的相關(guān)研究。其后，吉林大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)等科研院校以及相關(guān)企業(yè)也紛紛開(kāi)展了對(duì)EPS的研究和開(kāi)發(fā)，在系統(tǒng)匹配

34、設(shè)計(jì)、助力電機(jī)、控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真、系統(tǒng)建模、車(chē)輛轉(zhuǎn)向性能的評(píng)價(jià)、駕駛員路感、轉(zhuǎn)矩及電流的補(bǔ)償控制、各種傳感器等領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索。</p><p>　　第七章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　EPS的應(yīng)用發(fā)展，一方面需要考慮關(guān)鍵零部件如各種傳感器、助力電機(jī)、MCU、車(chē)載電源系統(tǒng)等的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì);另一方面需要綜合考慮包含側(cè)向加速度和橫擺角速度等多個(gè)因素在內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用

35、系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。從關(guān)鍵零部件的發(fā)展來(lái)看:</p><p>　　傳感器目前正向著小型化、集成化、更大工作溫度范圍的方向發(fā)展。傳感器是EPS的重要部件，EPS的傳感器包括轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、角度傳感器等，主要有接觸式電阻轉(zhuǎn)向傳感器、非接觸式光電轉(zhuǎn)向傳感器以及新型磁阻式轉(zhuǎn)向傳感器之分。早期的EPS轉(zhuǎn)矩傳感器多為接觸式傳感器，這種傳感器工作時(shí)容易因產(chǎn)生摩擦而造成磨損。非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器則使用了磁、光和感應(yīng)技術(shù)，有

36、效地避免了這一不足，是未來(lái)應(yīng)用的趨勢(shì)。隨著人們對(duì)車(chē)輛的行駛安全性、乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性要求的進(jìn)一步提高，單一功能的傳感器己不能滿(mǎn)足多種性能的需求，而采用多個(gè)傳感器又勢(shì)必造成成本的增加，同時(shí)還有安全的隱患，所以未來(lái)傳感器將向著多功能集成的方向發(fā)展。 </p><p>　　2、早期的EPS主要為微型或者小型車(chē)輛設(shè)計(jì)，但隨著EPS在中型、大型車(chē)上的廣泛應(yīng)用，對(duì)轉(zhuǎn)向助力的需求日益加大。如此一來(lái)就必須加大助力電機(jī)的功率，

37、也就必須增大電機(jī)的直徑。然而這對(duì)于尺寸和安裝位置都有較高要求的EPS尤其是C-EPS而言是很困難的。為此，對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如何在提高功率的同時(shí)盡量減小電動(dòng)機(jī)的外形尺寸成為未來(lái)發(fā)展的主要方向。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)代表了車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。EPS在國(guó)外己經(jīng)從研發(fā)及試用階段的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，成為了汽車(chē)零部件生產(chǎn)的

38、重要及關(guān)鍵產(chǎn)品并進(jìn)入了批量生產(chǎn)的階段;它包括了電子、計(jì)算機(jī)、控制、電力驅(qū)動(dòng)、傳感器、軟件、機(jī)械和安全工程等八個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。在應(yīng)用現(xiàn)代電子和信息技術(shù)以后，相比傳統(tǒng)的HPS具有節(jié)能環(huán)保、高性能、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)。純電動(dòng)汽車(chē)作為節(jié)能環(huán)保的典型，在它上面應(yīng)用EPS亦是必然。</p><p>　　隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展以及電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，EPS正逐漸取代HPS。國(guó)內(nèi)許多汽車(chē)廠家和科研機(jī)構(gòu)近幾年EPS的研究工作雖然

39、取得了一定的成果，但是距離國(guó)際先進(jìn)水平依然存在很大的差距與不足。由于國(guó)內(nèi)外動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來(lái)巨大的市場(chǎng)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EPS具有十分重要的意義。 </p><p>　　人們對(duì)于具有更高水平的環(huán)保、節(jié)能、安全性的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的需求會(huì)越來(lái)越大，從液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變的步伐也將會(huì)越來(lái)越快。</p><p>　　EPS系統(tǒng)以其特有的優(yōu)越性而受到青睞，代表著未來(lái)汽車(chē)動(dòng)力

40、轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向。未來(lái)，EPS系統(tǒng)將作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備到汽車(chē)上，并將在動(dòng)力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，且有可能完全取代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。我國(guó)應(yīng)加緊對(duì)EPS系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足社會(huì)需求并跟上世界汽車(chē)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程。通過(guò)這篇論文，使我學(xué)到了很多關(guān)于期貨側(cè)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的知識(shí)。汽車(chē)的發(fā)展關(guān)鍵是靠技術(shù)的發(fā)展，一切有利于人民的發(fā)明，都是值得提倡的。汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使汽車(chē)駕駛員轉(zhuǎn)向省力了，使駕駛的過(guò)程中不再那么勞累。我們知道汽車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中很多時(shí)候

41、都是在轉(zhuǎn)向，所以，這個(gè)發(fā)明無(wú)疑對(duì)駕駛員的幫助是巨大的。隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的迅速發(fā)展，新技術(shù)不斷被采用，汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)從機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展到如今利用現(xiàn)代控制技術(shù)和電子技術(shù)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，已發(fā)展的比較成熟，我國(guó)需要更好的研究和發(fā)展汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做更多有利于人民的事業(yè)。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p&

42、gt;　　感謝我的*老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。 </p><p>　　感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒(méi)有紅過(guò)臉，沒(méi)有吵過(guò)嘴，沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開(kāi)心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒(méi)關(guān)系，各奔前程，大家珍重。但愿遠(yuǎn)赴外省的兄弟

43、平平安安，留守淄博職業(yè)學(xué)院的快快樂(lè)樂(lè)，揮師北上的哥們順順利利，也愿離開(kāi)我們寢室的開(kāi)開(kāi)心心。我們?cè)谝黄鸬娜兆樱視?huì)記一輩子的。 </p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！謝謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&

44、lt;p>　　[1] 林逸,施國(guó)標(biāo)．汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]．公路交通科技2001,(4)．</p><p>　　[2] 郭建新,伍少初．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程,2006,(9)． </p><p>　　[3] 周名,余卓平,趙治國(guó)．動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展[J]．汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā),2004(10)． </p><p&g

45、t;　　[4] 黃榕清,向鐵明,許迎東．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的發(fā)展及原理．華南理工大學(xué) 汽車(chē)工程學(xué)院，2007-3-1． </p><p>　　[5] 葉耿．汽車(chē)電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的動(dòng)力學(xué)建模和控制系統(tǒng)研究[D]．華中科技大學(xué)碩士論文，2002,1:1-2． </p><p>　　[6] 鄭榮良,朱愛(ài)萍．用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制邏輯電路[J]．江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2004． </p&