EPS电动助力转向文献综述

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汽车助力转向文献综述

汽车助力转向文献综述

文献综述汽车转向是通过驾驶者转动方向盘,经过转向系统提供的操纵力以改变车轮角度来实现。

助力转向是一种为了减轻驾驶员的操纵力而设有主力机构的转向装置。

为方便驾驶员易于操纵转向系,动力转向已经成为汽车的标准装备。

黄蓉清认为:汽车汽车转向系统大致经历了无助力的纯机械转向(MS)、有液压助力的液压助力转向(HPS)、随车速改变助力大小的电控液压助力转向(ECHPS)、由电动机直接驱动转向油泵的电动液压助力转向(EHPS)、纯粹靠电动机提供助力的电动助力转向(EPS)、可变传动比转向系统(VGRS)等发展历程。

专家们预测,未来汽车转向系统的发展趋势是线控转向(SBW),即取消方向盘与转向车轮之间原有的机械连接,而改用控制信号代替的一种电动转向系统。

(电动助力转向的原理和发展,华南理工大学汽车工程学院,广东广州510640,黄蓉清,向铁明,许迎东)。

电子助力转向系统的发展是朝着EPS的方向发展的,未来汽车配置中将必不可少的拥有电子助力转向系统,对司机的安全驾驶起到协助作用。

李国洪(电动助力系统控制单元的设计,天津理工大学,天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384)做出论断:在电动助力转向系统中,电子控制单元是整个系统的控制核心,也是驾驶系统的主要工作,电子控制单元设计要实现的主要功能如下:(1)采集方向盘扭矩信号和车速信号,并将其转化为DSP可以接收、处理的信号。

(2)根据控制要求,确定助力特性,将扭矩值换算成为电机提供的目标电流值。

(3)设计合适的驱动电路,将DSP的输出信号提供给直流助力电机。

(4)跟踪目标电流形成闭环控制,保证实际电流和目标电流的误差不超过允许范围.(5)对系统进行监控和保护,保证系统正常工作。

电动助力系统控制单元的设计是重中之重,对于控制单元的设计,我会尽力于老师沟通,毕竟控制单元一步错步步错,对于控制单元我细心加谨慎,来认真完成。

郝金魁认为(电动助力转向系统驱动电路的设计,石家庄铁道学院机械工程分院,2006-09-11,郝金魁,张超风):电动助力转向系统的硬件电路主要包括以下模块:MC9S12DP256 微控制器、电源电路、信号处理电路、直流电机功率驱动模块、故障诊断模块与显示模块、车速传感器、扭矩传感器、发动机点火信号、电流及电流传感器等接人处理电路, 另外还有电磁离合器等。

汽车电动助力转向特性分析-标准排版的本科论文

汽车电动助力转向特性分析-标准排版的本科论文

汽车电动助力转向特性分析摘要:汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System简称EPS)是近年来发展起来的种新型动力转向系统,具有节能、质量轻、安全、环保等一系列优点,正逐步取代传统的液压助力转向系统,成为未来汽车转向系统的发展方向,其出现并迅速成为世界汽车技术研究的热点。

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、液压助力转向系统,电控液压助力转向系统,到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向系统这几个阶段。

本文论述了EPS的特点、工作原理、结构组成、国内外的研究现状,通过对EPS各组成部分和汽车转向系统的分析出了EPS性能评价指标,并对三种助力特性曲线的特点进行了分析和比较。

EPS系统作为今后汽车转向系统的发展方向,这给EPS带来了更加广阔的应用前景。

关键词:电动助力转向;特性;发展Electric Power Steering Characteristics were AnalyzedAbstract :EPS is a new type of automobile steering system,which has the advantages of saving fuel,light,safety and producing less pollution. EPS is taking the place of HPS gradually and becoming the trend of steering system. It is rapidly become the hotspots in the research of automobile technology of the world.The developing process of steering system has experienced several phases from the simple Mechanical Steering System, Mechanical-Hydraulic Steering System to Electric-Hydraulic Steering System,till the Electric Power Steering System(EPS) with lower energy consumption and higher performance.The article discusses the characteristics of EPS,working principle,composition and the research status of domestic and abroad. Through the analysis of components of EPS system and the steering system, then the state function of the combination system model was deduced and the model for simulation was built in this paper. Given the EPS performance evaluation,analysis and compare the three types of assist characteristic,and then design a new type of assist curve in order to reduce the steering force which based on the parameters of a certain type of car. EPS has a great use in future.Keyword: Electric power steering Characteristic Development目录1 绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外发展状况 (3)1.2.1国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)2转向系统的概述 (6)2.1转向系统的发展过程 (6)2.1.1机械式转向系统 (6)2.1.2液压式助力转向系统(HPS) (7)2.1.3电液式助力转向系统(EHPS) (8)2.2电动助力转向系统 (10)2.2.1电动助力转向系统的结构 (10)2.2.2电动助力转向系统的工作原理 (11)2.2.3电动助力转向系统的类型 (13)2.2.4电动助力转向的关键技术 (14)2.2.5电动助力转向系统的优点 (15)3 电动助力转向系统受力与性能分析 (17)3.1电动助力转向系统受力 (17)3.2 理想转向盘力矩的研究 (18)3.3电动助力转向系统性能的主要评价指标 (19)3.3.1 转向回正能力评价 (19)3.3.2 转向轻便性评价 (19)3.3.3 转向盘中间位置操纵稳定性评价 (20)3.3.4 转向盘振动评价 (20)3.3.5 转向路感及路感强度 (21)4 电动助力转向助力特性研究 (22)4.1助力特性曲线定义 (22)4.2转向助力特性曲线设计概述 (22)4.3电动助力特性曲线类型 (23)4.3.1直线型 (24)4.3.2折线型 (25)4.3.3曲线型 (25)4.4不同助力特性曲线参数的影响 (26)5 结论与发展 (29)5.1结论 (29)5.2发展 (29)参考文献 (30)1绪论随着我国经济的持续发展,人民生活水平不断提高,汽车渐渐走入人们生活中,成为现代步伐的工具,而随着汽车保有量的增加以及由此带来的一系列问题,使得“安全、节能、环保”成为未来汽车发展的三大主题。

汽车转向系统综述

汽车转向系统综述

汽车转向系统概述摘要本文简述了汽车转向系统在国内外的发展,经历了机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向、电动助力转向系统四个阶段的发展的汽车转向系统已经相对成熟,探讨了汽车转向系统的发展趋势。

提出了通过控制信号解决方向盘与转向轴之间的联系问题,省略去方向盘与转向轴的机械连接装置,使汽车转向有更好的灵活性,更好的稳定性,轻便省力,并发现了系统中不够成熟和有待解决的问题。

关键词:助力转向;液压助力转向;电动助力转向AbstractThis article describes the steering system's development at home and abroad. The steering system experienced a mechanical steering, hydraulic power steering, electric hydraulic power steering and electric power steering four stages. Automotive steering system has been relatively mature. And the article explores the steering system trends. It proposed by the steering wheel and shift control signals to resolve the linkage between the axes, omitted to steering wheel and steering shaft of the mechanical connection device. It can make the car turn better flexibility, better stability. And I found that the system is not mature enough and the problems to be solved.Key Words: power steering; hydraulic power steering;electric power steering引言汽车转向系统的发展经历了传统的机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向、电动助力转向系统四个阶段。

汽车电动助力转向技术及发展状况_刘俊

汽车电动助力转向技术及发展状况_刘俊

汽车电动助力转向技术及发展状况刘俊(合肥工业大学机械汽车学院 车辆工程系合肥 230069)摘 要:综述国际汽车电动助力转向研究历史及目前现状和发展趋势,介绍了电动助力转向系统的工作原理、组成及结构,并对电动助力转向的性能进行分析。

关键词:电动助力转向;性能分析;发展1 前言电动助力转向系统(Electric power steering,简称EPS)是世界汽车电子控制技术发展的研究热点和前沿技术之一。

继电子技术在发动机点火与燃油喷射控制、制动器控制(ABS)、变速器控制(ECT)、悬架控制等汽车系统控制中得到广泛应用之后。

国外汽车电动助力转向已部分取代传统液压动力转向(Hydraulic power steering,简称HPS)。

目前国内清华大学、合肥工业大学等高校正从事该方面的研究,并取得了阶段性的成果,争取进一步改进与完善,早日实现商品化。

EPS 与HPS相比有许多优点。

液压助力转向系统在选定参数完成设计之后,助力转向系统的性能就确定了,不能再对其进行调节,因此协调转向轻便性与路感的关系困难。

EPS通过对控制器软件的设计,十分方便地调节系统的助力特性,使汽车能在不同车速下获得不同的助力特性,以满足不同的驾驶情况的需求。

同时,EPS用电动机直接提供助力,它能节约燃料,提高主动安全性,有利于环保。

2 汽车电动助力转向技术历史发展电动助力转向最先应用在微型轿车上,1988年,日本铃木公司首次在其Cervo车上装备EPS,随后还用在了其Alto车上。

1993年,本田汽车公司首次在其大批量生产的NSX跑车上装备电动转向系统,使之成为该车的标准配置,同年,意大利菲亚特公司也在其生产的邦托汽车上安装美国德尔福公司的电控助力转向系统。

九十年代,电动助力转向技术在各汽车制造先进国家得到了迅速发展。

日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司,美国的德尔福汽车系统公司、德国的ZF公司、英国的卢卡斯—伟利达公司等相继研制出了各自的EPS。

汽车电动助力转向系统的发展

汽车电动助力转向系统的发展

汽车电动助力转向系统的发展汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)是一种利用电动机驱动的辅助转向系统,通过电子控制单元(ECU)对电动机进行控制,以提供相应的转向力。

相比传统液压助力转向系统,EPS系统具有更快的反应速度、更高的能效和更好的可调性。

本文将从EPS系统的发展历程、工作原理和优势等方面来探讨汽车电动助力转向系统的发展。

汽车电动助力转向系统最早可以追溯到20世纪70年代,当时主要是为了提高驾驶舒适性而引入的。

而随着电子技术和电动机技术的不断发展,EPS系统逐渐成为了汽车领域的研究热点。

特别是在21世纪初,EPS系统开始逐渐取代液压助力转向系统,成为了新一代汽车助力转向系统的主流。

汽车电动助力转向系统主要由电动助力转向机构、电子控制单元(ECU)、转向传感器和转向力传感器等组成。

在转向过程中,车辆的转向操作通过转向传感器转化为电信号,经过ECU处理后,输出给电动助力转向机构,电动助力转向机构则产生相应的转向力。

整个过程实现了驾驶员的转向意图和车辆的实际转向行为之间的转换。

与传统液压助力转向系统相比,汽车电动助力转向系统具有以下优势。

EPS系统可以根据驾驶员的需求提供不同的转向力,提高了转向的稳定性和可调性。

EPS系统通过电子控制单元对电机进行精确控制,使得转向更加精准和灵活。

EPS系统没有液压助力转向系统的泄漏和污染问题,更加环保和可靠。

EPS系统由于采用了电动机,能够根据车速的不同自动调整转向力的大小,提高了能效。

EPS系统的响应速度更快,可以在瞬间提供所需的转向力。

随着汽车技术和电子技术的发展,EPS系统也在不断演进和更新。

目前,EPS系统已经可以实现自适应转向力调节、主动防侧移、纠偏保持和自动泊车等功能。

还有一些新的技术在不断应用于EPS系统中,例如电磁轮边转向系统、无杆电动助力转向系统和双电机电动助力转向系统等。

汽车电动助力转向系统是汽车发展的一个重要方向,具有更好的转向稳定性、可靠性和能效。

汽车电动助力转向_EPS_技术的现状和发展趋势分析

汽车电动助力转向_EPS_技术的现状和发展趋势分析
HPS 系统中,转向油泵是由发动机驱动的,只要发动
机械工程师 2009 年第 9 期 53
专题报道
SPECIAL REPORT 传动与控制
机在运转,油泵就会工作。而 EPS 系统由电动机提供助 负荷和点火等多种信号。
力,电动机可以由发动机驱动也可以由蓄电池驱动,在不
ECU 的控制算法很多,目前研究较多的主要有比例
要使汽车获得良好的操纵稳定性如适当的不足转向特性和良好的瞬态相应特性转向系统的参数控制必须以整车的相关参数为基础进行必须通过与整车动态性能的匹配才能从一定程度上得到保证43自动转向和全电动转向系统无人驾驶汽车已经成为汽车产业的热门领域适应无人驾驶的自动转向系统是汽车电子控制技术的重要内容成为汽车智能转向的发展趋势之一
油管等,质量减小,结构更紧凑;也没有液压油的消耗和 性能;最优二次型控制易于构建最优的闭环控制系统;鲁
泄漏问题,减小了对环境的污染。EPS 中 95%的组件都是 棒性控制理论以 EPS 系统精确的数学模型为基础,易受
可回收再利用的,而 HPS 系统的回收率只有 85%左右。 模型不确定性因素的影响,但设计简单、易于实现;模糊
干扰性等方面的严格要求,还能适应汽车智能化和集成 (电动机驱动转向齿轮),曲线型适用于前轴负荷较大的
化的发展 。 [6,7]
车型(电动机驱动转向齿条)。
3.2 ECU ECU 是 EPS 的控制核心,它根据各传感器的输入信
Imax
V=0
Imax
V=0
Imax
V=0
号 进 行 计 算 分 析 ,得 出 控 制 参 数 的 最 佳 值 ,然 后 发 出 控 制指令给电动机和离合器,控制其动作。ECU 的控制系 统和控制算法也是 EPS 的关键技术之一,要求控制系统

EPS电动助力转向系统的研究

EPS电动助力转向系统的研究

[摘要]理想的汽车助力转向系统不仅要求操纵轻便和灵敏,而且要求驾驶员有良好的“路感”。

传统的液压助力转向系统在整个助力过程中按固定的比例提供转向助力,只能够提供有效的转向助力,但还不能根本地解决汽车驾驶员操纵“路感”不足的问题。

电动助力转向系统与液压助力转向系统相比它有许多优点[关键词]汽车电动助力转向系统性能评价一、研究目的1.汽车电子化是当前汽车技术发展的必然趋势。

继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得到广泛应用之后,EPS在轿车和轻型汽车领域正逐步取代传统液压助力转向系统并向更大型轿车和商用客车方向发展,它己成为世界汽车技术发展的研究热点和前沿技术之一,所以它具有广泛的应用前景。

2.按转向动力能源不同,汽车转向系统可分为机械式转向系统和动力转向系统两大类。

3.传统转向系统就是由简单的机械来传递动力,主要的组成是有方向盘、转向器总成、以及转向拉杆等零件组成。

4.随着电子技术的发展,电子控制式机械—液压动力转向系统应运而生,该系统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统,但仍然无法根除液压动力转向系统的固有缺憾就是管内压力和油的泄露。

替液压动力转向系统的趋势。

二、EPS的工作原理及组成1.EPS的工作原理EPS主要由部分组成:电子控制单元(简称ECU)、扭矩传感器、电动机以及带有离合器的减速机构。

其基本工作原理是:不转向时,电动机不工作;当转向时,扭矩传感器将检测到的作用于转向盘上的扭矩信号传送给ECU, ECU同时接收车速传感器传来的车速信号,ECU对输入信号进行处理后,向电动机发出指令,电动机据此输出相应大小及方向的扭矩以产生助力,从而实现助力转向的实时控制。

2.部件组成及功能扭矩传感器用于检测作用于转向盘上的扭矩信号的大小与方向;车速传感器常采用电磁感应式传感器通过感应电流改变磁场的大小,安装在变速箱上;EPS的动力源是电动机,通常采用无刷永磁式直流电动机,其功能是根据ECU的指令产生相应的输出扭矩;离合器采用干式电磁式离合器,其功能是保证EPS在预先设定的车速范围内闭合;当车速超出设定车速范围时,离合器断开,电动机不再提供助力,转入手动转向状态。

汽车转向电子控制技术研究开题报告文献综述

汽车转向电子控制技术研究开题报告文献综述

本科毕业论文开题报告题目名称:汽车转向电子控制技术研究题目性质:工程技术研究专业班级:交通运输B02-7班****:**指导教师:付百学职称:教授汽车工程系二○○六年三月六日一、选题的目的意义电子控制的汽车转向系统是一种新的转向技术,它弥补了传统机械或液压转向系统的缺点,具有节能、环保、高效、安全等优点,是未来转向系统的发展方向。

目前电子控制在汽车转向上的应用已经发展到了电子控制动力转向系统(简称EPS-Electronic Power Steering ),也称为“电动助力转向系统”。

动力转向的工作方式是应用一种伺服助力机构进行动力放大,来减轻汽车转向时的操纵力。

综合电子控制动力转向系统可以允许驾驶员选择自己最舒适的转向操纵力。

电动助力转向系统的开发研究从上个世纪80年代开始,目前己经应用到某些车型上;而我国在该领域的研究才刚刚起步,因此对电动助力转向系统的研究既有理论意义又有实用价值。

二、国内外研究概况、水平和发展趋势电动助力转向系统1988年3月首次在日本铃木汽车公司的塞尔沃轿车上使用以来,紧接着在大发汽车公司的米勒、三菱汽车公司的米尼卡、铃木汽车公司的奥拓等轿车上相继采用。

目前,国外几家大公司都竟相推出自己的电动助力转向系统。

目前国内动力转向器还处在机械一液压式动力转向系阶段。

对于电动助力转向系统仅有清华、华工等校开展了系统结构方案设计,系统建模和动力分析等研究,但处在研制的初级阶段,未达到实用程度。

电动助力转向系统的发展大体上有两个方向。

一个是向高级方向发展,所谓高级化方向,就是增加控制项目、提高操纵感。

这不仅对轻型车用的电动助力转向系统,就是对液压助力转向系统己经标准化了的小型车用的转向系统以及液压管路存在难题的中置式汽车来说,都是必要的。

在这种情况下,电动助力转向系统操纵特性的自由度较大。

另一发展方向是对现今已在实用的电动助力转向系统而言的;要在控制成本的同时确保一定的性能,这对占地、装配性能及节能三方面都很重要。

高校 汽车eps转向器 研究课题

高校 汽车eps转向器 研究课题

高校汽车eps转向器研究课题《高校汽车EPS转向器研究课题》一、引言近年来,随着汽车产业的飞速发展和技术的不断革新,汽车EPS转向器作为汽车动力转向系统的重要组成部分,其研究课题备受关注。

本文将围绕高校对汽车EPS转向器研究课题进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章。

二、概述EPS转向器EPS转向器是一种利用电力助力的汽车转向系统,其主要作用是降低驾驶员操纵转向盘时所消耗的力量,从而提高驾驶舒适性和安全性。

在汽车行驶过程中,EPS转向器能够根据车速、转向盘转动角度等多种参数,实现敏捷准确的转向操作,为驾驶员带来更加便捷的驾驶体验。

三、高校对汽车EPS转向器研究课题的深入探讨1. 研究课题背景随着汽车工业的快速发展,汽车EPS转向器作为一项重要的汽车动力转向技术,在提高汽车操控性能、减少油耗排放等方面发挥着重要作用。

高校对汽车EPS转向器的研究课题备受广大研究者的关注和重视。

2. 研究课题内容在高校的研究实践中,研究者们主要从EPS转向器的结构设计、电控系统、动力学特性、能耗效率等方面展开深入研究,旨在提高EPS转向器的性能和可靠性,满足汽车工业的发展需求。

3. 研究课题意义高校对汽车EPS转向器的研究课题不仅有助于推动汽车技术的不断创新和进步,还可以为相关行业提供理论指导和技术支撑,促进汽车工业的可持续发展。

通过对EPS转向器研究课题的深入探讨,还可以培养学生的创新意识和实践能力,为汽车行业输送更多的专业人才。

四、对汽车EPS转向器研究课题的个人观点和理解从我个人的角度来看,汽车EPS转向器研究课题是一个创新性和实用性兼具的课题。

随着汽车工业的不断发展和智能化技术的逐步渗透,EPS转向器作为汽车动力转向系统的重要组成部分,研究该课题对于提高汽车操控性能、降低油耗排放、改善驾驶舒适性都具有重要意义。

深入研究EPS转向器还可以为我国汽车产业的升级和转型提供有力支撑,推动我国汽车工业朝着高质量发展的方向迈进。

电动助力转向系统发展现状研究

电动助力转向系统发展现状研究

电动助力转向系统发展现状研究文章系统地阐述了电动助力转向系国内外发展现状,并分析了电动助力转向系统的优势。

标签:电动助力转向系统;EPS;转向系统目前,作为新型主动转向系统等转型系统都是基于电动助力转向系统基础开发起来的。

因此,对于电动助力转向系统的发展就显得尤为重要。

随着科技成果的发展,电子类产品在汽车上的应用将更加广泛,电动助力转向系统在汽车上的应用必将成为未来的前进必然趋势。

1 电动助力系统国外发展现状电动助力转向系统的出现还要追溯到上世纪八十年代末,随着电子行业的飞速发展,电动助力转向系统作为机电一体化的代表,将电机与电子产品相结合,对汽车的驾驶系统进行了提升,在满足了驾驶员对操縱系统轻便型的同时,并保证了驾驶员对路感的把握性,因此得到了广泛的应用[1]。

同时,也使汽车更加的环保。

取消的液压助力转向系统中的液压油部分,降低了液压油泄漏对环境污染的可能。

综合以上所说的优点和在实际驾驶过程中的高品质的操纵性,电动助力转向系统表现出了非常大的优势。

日本是最早研发电动助力转向系统的国家,将EPS系统率先在微型汽车上进行应用。

铃木公司在1988年第一个将EPS系统安装在了奥拓这款汽车中。

几年之后,Honda公司在这个领域也得到了突破,同年将高级跑车Acura NSX的助力系统也安装了EPS,从而使得该款汽车的全球市场中处于优势地位[2]。

随着EPS系统技术得到广泛的认可,先后有多家汽车公司开始对EPS系统投入研究,如英国卢卡斯、日本三菱汽车、大发汽车公司、德国ZF、德尔福公司和美国天合公司。

德尔福公司的产品用于大众波罗、欧宝318i和菲亚特Punto 等车型上安装了电动助力转向系统,三菱在其生产的Minic上配备了EPS系统日本大发也在它Mira车型上配备了EPS系统,本田的Accord上也己经选装了EPS系统进行安装。

直至今日这些公司的电动助力转向系统在国际市场中仍然占有着广大的市场份额。

从电动助力转向系统出现到现在的30余年时间里,EPS系统得到了飞速的发展。

汽车电动助力转向系统发展综述 晋兵营

汽车电动助力转向系统发展综述 晋兵营

汽车电动助力转向系统发展综述晋兵营1,宁广庆1,施国标2(1.郑州铁路职业技术学院,郑州 450052; 2.北京理工大学,北京 100081)摘要:综述了国内外汽车电动助力转向(EPS )系统的发展现状,介绍了电动助力转向系统的结构、类型及其特点。

分析对比了国内外电动助力转向系统建模及控制策略,展望了电动助力转向系统的发展趋势,指出电动助力转向技术代表未来汽车动力转向技术的发展方向之一,并将在动力转向领域占据主导地位。

关键词:汽车;电动助力转向系统;发展趋势中图分类号:U463.44+4 文献标识码:A 文章编号:1006-0006(2010)01-0001-02O verv i ew of D evelop m en t on Veh i cle EPS Syste mJ IN B ing 2ying 1,IN G Guang 2qing 1,SH I Guo 2biao2(1.Zhengzhou Rail w ay Vocati onal and Technical College,Zhengzhou 450052,China;2.Beijing I nstitute of Technol ogy,Beijing 100081,China )Ab s tra c t:The current devel opment of an electric power steering (EPS )system in an aut omobile is exp licated .Thestructure,types and characteristics of electric power steering syste m are intr oduced .The modeling technol ogies for electric power steering syste m and contr ol strategies are analyzed and compared .The devel opment trend of electric power steering syste m in an aut omobile is als o discussed .It is pointed that the electric power steering technol ogy is one orientati on of power steering technol ogies in the future,and which will occupy a p redom inant positi on in power steering field .Key wo rd s:Aut omobile;Electric power steering syste m;Devel opment trend 随着汽车性能的不断提高,不但要求低速和驻车时的转向轻便性,同时也要求汽车高速时的操纵稳定性。

EPS电动助力转向文献综述

EPS电动助力转向文献综述

电动转向助力的原理、分类及发展综述摘要:转向系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。

在国外,各大汽车公司对汽车电动助力转向系统(Electric power steering-EPS,或称Elec-tric Assisted Steering-EAS)的研究有20多年的历史。

为了解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾[1],采用现代控制技术和电子技术的电动助力转向系统(EPS)应运而生。

随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域,部分取代了传统液压动力转向系统(Hydraulic powersteering,简称HPS)。

关键词:工作原理、分类、发展1.EPS的工作原理及特点电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。

它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作,系统主要由三大部分构成,信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器),转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置[2]。

电动机仅在需要助力时工作,驾驶员在操纵转向盘时,扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电动机运转,从而产生所需要的转向助力。

其结构示意图如图1所示。

图1 带双小齿轮的电动机机械转向助力器总体视图1.1EPS的优点1.1.1节约了能源消耗。

没有转向油泵,且电动机只是在需要转向时才接通电源,所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。

1.1.2对环境无污染。

该系统应用电力作为能源,消除了由于转向油泵带来的噪声污染。

也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。

同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件,从而避免了污染。

1.1.3增强了转向跟随性。

EPS电动助力转向设计毕业设计论文

EPS电动助力转向设计毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:EPS汽车电动助力转向系统的设计摘要摘要汽车电动助力转向系统具有传统液压动力转向系统无法比拟的优势,是汽车动力转向发展的必然趋势。

电动助力转向采用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制。

它能节约能量,提高安全性,且有利于环保,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术。

本文在借鉴国内外电动助力转向领域研究的最新成果的基础上,从助力特性、控制策略以及控制系统设计三方面对电动助力转向系统进行了研究,并在其基础上开发出系统的电控单元。

对助力特性进行了理论上的分析,探讨了初步确定直线型助力特性的特征参数的过程。

在此基础上,确定了电动助力转向系统的控制策略。

本文设计的EPS控制系统硬件主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路、通讯电路等组成。

控制电路核心采用16位单片机80C196KC。

为了实现控制策略,对电动助力转向系统进行了软件设计和编制,以实现在不同工况和不同模式下对直流电机的控制。

关键词:电动助力转向, 助力特性, 控制策略, 软硬件设计ABSTRACTABSTRACTEclectic power steering system is inevitable developing direction for automobile power steering,which is much superior to hydraulic power steering system. The assist torque is provided by motor directly in EPS system,whose value is controlled by ECU. EPS can save energy,improve vehicle safety,benefit environment protection,and it is a new high-tech which follows modern vehicle development topic closely .In the foundation of the newest accomplishment of domestic and international EPS,this paper particularly researches the assist characteristic,control strategy and control system design,constructs the bench for EPS,develops electric control unit.In this paper,the key technique of EPS system,the assist characteristic and control strategy,are studied. Assist characteristic is analyzed theoretically and the feature parameters of straight-line assist characteristic curve are studied. The simulation indicates the easy straight-line assist characteristic can’t generate desired static torque boost and avoid road disturbance at the same time. So it is necessary that compensation control should be used. And,based on the assist characteristic,the control strategy of EPS is described in detail and the algorithms is designed to control the motor current also.The EPS control system consists of the controller,sensors and the signal processing circuits,the electric motor nag its driving circuits,communication circuit. 16-bit named 80C196KC is the core of controller. For the purpose to realize the control strategy,software design and code compiling are completed. Under different operation condition and different control modes,motor can be controlled precisely.Key Words:electric power steering,assist characteristic,control strategy,software and hardware design目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................................................................................. I I 第一章绪论 . (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 几种动力转向的比较 (1)1.3 电动助力转向系统的发展历程和研究现状 (3)1.3.1 国内外EPS系统发展历程 (3)1.3.2 各国对EPS的评价及EPS发展前景 (3)1.4 本文的研究内容 (4)1.4.1 课题研究意义 (4)1.4.2 研究内容 (5)1.5 小结 (5)第二章电动助力转向系统的原理与结构 (6)2.1 EPS系统的结构 (6)2.1.1 EPS系统的基本结构 (6)2.2 EPS系统的主要部件及工作原理 (7)2.2.1 电动机 (7)2.2.2 车速传感器 (8)2.2.3 减速机构 (8)2.2.4 方向盘转角、转矩传感器 (8)2.2.5 电子控制单元(EUC) (10)2.3 本章小结 (10)第三章EPS系统助力特性分析和控制策略研究 (11)3.1 助力特性分析 (11)3.1.1 汽车电动助力转向系统的受力分析 (11)3.1.2 转向阻力和路感 (13)3.1.3 EPS助力特性曲线确定 (13)3.2 EPS系统控制策略的研究 (17)3.2.1 EPS系统控制方法的选择 (17)3.2.2 电动机电流的控制方式 (18)3.2.3 EPS系统各种控制模式下的电机目标电流的确定方法 (19)5、电动机电流的闭环控制算法 (22)3.3 本章小结 (24)第四章EPS控制系统硬件实现 (26)4.1 EPS控制系统硬件总体设计 (26)4.1.1 EPS控制系统硬件设计 (26)4.1.2 传感器 (26)4.1.3 单片机系统介绍 (26)4.2 信号处理电路 (28)4.2.1 I/O转换电路 (28)4.2.2 A/D转换电路 (28)4.2.3 I/O电动机电流转换电路 (29)4.3 本章小结 (30)第五章EPS控制系统软件 (31)5.1 EPS控制系统的软件实现 (31)5.1.1 系统初始化模块 (31)5.1.2 主循环控制 (31)5.1.3 信号处理模块 (31)5.1.4 控制功能模块 (33)5.1.5 主程序流程图 (33)5.2 本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (1)第一章绪论1.1 课题的背景和意义汽车在行驶的过程中,经常需要改变行驶的方向,称为转向。

EPS电动助力转向毕业设计论文

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汽车电动助力转向系统机械本体的设计1 绪论1.1 汽车转向系统作用及简要介绍作为汽车的一个重要组成部分, 汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成, 如何设计汽车的转向特性, 使汽车具有良好的操纵性能, 始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。

特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天, 针对更多不同水平的驾驶人群, 汽车的操纵设计显得尤为重要。

汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3 个基本发展阶段。

机械式的转向系统, 由于采用纯粹的机械解决方案, 为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘, 这样一来, 占用驾驶室的空间很大, 整个机构显得比较笨拙, 驾驶员负担较重, 特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向, 这就大大限制了其使用范围。

但因结构简单、工作可靠、造价低廉, 目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。

1953 年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统, 此后该技术迅速发展, 使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。

80 年代后期, 又出现了变减速比的液压动力转向系统。

在接下来的数年内, 动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统, 比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统( Variable Displacement Power Steering Pump) 和电动液压助力转向( Electric Hydraulic PowerSteering, 简称EHPS) 系统。

变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下, 泵的流量会相应地减少, 从而有利于减少不必要的功耗。

电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵, 由于电机的转速可调, 可以即时关闭, 所以也能够起到降低功耗的功效。

液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞, 布置更方便, 降低了转向操纵力, 也使转向系统更为灵敏。

电动助力转向系统的研究与设计毕业设计论文 精品推荐

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电动助力转向系统的研究与设计摘要电动助力转向系统(Electric Power Steering System,简称EPS),是汽车工程领域的热门课题之一。

本文在研究了电动助力转向系统工作原理的基础上,设计开发了EPS的电子控制单元ECU (Electronic Control Unit)的硬件电路和相应的控制软件框图。

本文详细分析了电动助力转向系统电子控制单元的功能,研究开发了以89c52单片机为微处理器的电子控制单元。

控制单元具有实时数据信号采集和系统控制功能,根据采集的数据信号,确定电动机输出的目标电流,利用PWM脉宽调制技术,通过H桥式电路控制电动机的输出电流和转动方向,实现助力转向功能。

在研制了实验用ECU装置后,开发了相应的控制软件。

控制软件分为控制策略的实现和数据信号采集与分析两部分。

整个软件系统采用了模块化的设计思想。

在数据信号采集与控制部分,设计了系统主程序、A/D采集程序、车速信号采集程序和PWM控制程序。

本文所设计的EPS电子控制单元性能稳定,结构合理,与整车匹配性能好,可保证EPS实现良好的转向助力效果。

关键词:电动助力转向电子控制单元单片机控制策略Electronic power steering system Research and DesignABSTRACTElectric Power Steering System (EPS) is one of the focuses research in automotive engineering. This paper is based on the principles of EPS to study the operation, designed and developed the Electronic Control Unit (ECU) and the soft ware diagram of the ECU.The thesis Considers the functions of the electronic control unit of EPS, studied and developed the hardware that adopted 89c51as its microprocessor. The control unit was able to realize real-time data/signal acquisition and system control. The target current of motor output could be determined by the obtained data; and utilizing the Pulse-Width Modulation (PWM) technology, power could be provided to the steering system by controlling the output current and rotation direction through H-bridge circuit.The software program, which was divided into the realization of control strategy and the acquisition & control of data/signal, was developed in modular after the design of experimental ECU was completed. And the main program, A/D acquisition program, speed signal acquisition program and PWM control program are developed in the second part.The result showed that the electronic control unit designed was with stable performance, appropriate structure and excellent matching condition, and the excellent power steering effect could be ensured by EPS.Key words: Electric Power Steering System (EPS) Electronic Control Unit Single-Chip Microprocessor Control Strategy目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1汽车电动助力转向系统的特点 (2)1.2电动助力转向系统国内外的研究现状 (4)1.3 EPS的发展趋势和急待解决的核心技术 (5)1.4本课题研究的目的与意义 (6)第2章电动助力转向系统方案确定及工作原理 (7)2.1电动助力转向系统的工作原理 (9)2.1.1电动助力转向系统的组成和工作原理 (9)2.1.2电动助力转向系统的分类 (11)2.1.3电动助力转向系统的技术要求 (12)2.2电动助力转向系统的数学模型 (13)2.2.1转向盘和转向柱输入轴子模型 (14)2.2.2电动机模型 (14)2.2.3输出轴子模型 (16)2.2.4齿轮齿条子模型 (16)2.3电动助力转向系统的主要部分 (17)2.3.1转矩传感器 (18)2.3.2车速传感器 (19)2.3.3直流电动机 (20)2.3.4电磁离合器 (21)2.3.5减速机构 (22)2.3.6电子控制单元ECU (23)第3章电动助力转向系统的硬件设计 (24)3.1电子动力转向系统控制器的总体结构 (24)3.2控制器微处理芯片的选择 (26)3.2.1控制器微处理器常用芯片及选型 (26)3.2.2 89C52芯片及A/D转换芯片介绍 (26)3.2.3 89C52外部总线扩展及片外ROM的连接 (28)3.3控制器输入通道的设计 (30)3.3.1转矩信号的采集 (30)3.3.2电动机电流信号的采集 (31)3.3.3车速信号的采集 (33)3.4控制器输出通道的设计 (34)3.4.1电动机的PWM控制 (34)3.4.2电磁离合器和显示控制电路的设计 (39)3.4.3 电动机保护电路及继电器驱动电路设计 (40)3.5系统供电电源电路设计 (41)3.6系统硬件抗干扰措施 (42)第4章电动助力转向系统的软件设计 (45)4.1 EPS的控制策略 (45)4.1.1 EPS的PID控制 (45)4.2电子动力转向系统各功能模块的软件设计 (48)4.2.1 A/D采集程序 (48)4.2.2 PWM控制程序 (49)4.2.3车速信号采集程序 (51)4.2.4系统主程序 (53)结论 (55)谢辞 (56)参考文献 (57)附录 (59)外文资料翻译 (66)前言转向系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。

汽车电动助力转向系统发展综述

汽车电动助力转向系统发展综述

此外,轻量化也是未来发展的趋势,采用轻量化材料和优化结构设计可以减轻 电动助力转向系统的重量,从而提高汽车的燃油经济性和操控性。最后,集成 化也是未来发展的方向之一,将电动助力转向系统与其他汽车子系统进行集成, 可以优化汽车的结构和功能,从而提高汽车的性能和安全性。
结论
汽车电动助力转向系统作为一种先进的汽车技术,具有广阔的应用前景和未来 的发展方向。它不仅可以提高汽车的操控性和稳定性,还可以在节能环保、提 高驾驶舒适度、降低噪音等方面发挥优势。随着科技的不断发展和应用需求的 变化,电动助力转向系统的未来发展方向也将更加智能化、模块化、轻量化和 集成化。相信在不久的将来,电动助力转向系统将会成为汽车工业中不可或缺 的一部分。
技术参数
汽车电动助力转向系统的主要技术参数包括最大转向角度、最大扭矩传递、系 统刚度、阻尼系数等。其中,最大转向角度指的是系统能够实现的最大的转向 角度,最大扭矩传递指的是系统能够传递的最大助力扭矩,系统刚度指的是系 统的刚性程度,阻尼系数指的是系统对外部冲击的抑制能力。这些技术参数会 直接影响汽车的操控性和稳定性。
汽车电动助力转向系统发展综 述
01 摘要
03 主要内容
目录
02 引言 04 参考内容
摘要
本次演示主要介绍了汽车电动助力转向系统的发展历程、基本原理、设计制造 方法、优缺点以及未来发展趋势。关键词:汽车电动助力转向系统,设计制造, 优缺点,未来发展。
引言
随着汽车工业的不断发展,汽车电动助力转向系统逐渐成为现代汽车的重要组 成部分。相比于传统的机械转向系统,电动助力转向系统具有更加灵活、精确 和高效的优点,因而在现代汽车中得到了广泛应用。本次演示将从汽车电动助 力转向系统的分类和原理、设计制造方法、使用效果和优缺点以及未来发展趋 势等方面进行详细阐述。

汽车先进的电动助力转向(EPS)系统

汽车先进的电动助力转向(EPS)系统

汽车先进的电动助力转向(EPS)系统[摘要]多年来,汽车转向系统经历了从舒适性到安全性,从安全性再到环保性的演变。

在汽车的转向系统中,电动助力转向(EPS)系统以其卓越的性能,成为转向技术研究的重点和热点。

文章阐述了宝马EPS系统目前的具备功能、结构原理,并通过实践总结、对比分析了EPS关键技术的性能特点。

【关键字】汽车;电动助力;转向系统1、引言汽车电动助力转向系统(也称为EPS),首次使用是在宝马E85的车型上。

该系统在转向力和转向感觉方面具有典型的BMW特性。

EPS是一种传动比很小的运动型转向系统,该系统可以通过行驶动态控制按钮在标准模式与运动模式之间进行切换、根据车速进行工作并且具有主动回位功能。

EPS系统适用于因车重较低而需要较小转向力的车辆上(例如Audi A3,Golf V,Opel Corsa)。

由于该系统缓冲减振、主动回正和转向特性曲线的匹配调整都通过软件来实现,所以在转向调节方面具有很高的灵活性。

2、先进EPS的基本知识2.1EPS的功能作用目前宝马在用的EPS系统概览,如图1所示。

该EPS系统具有以下功能:①利用Servotronic提供转向助力系统内集成了Servotronic,即以电子方式调节取决于车速的转向助力。

控制单元根据不同的输入参数确定所需要的转向助力。

控制单元内存储有用于助力和缓冲特性的特性曲线。

根据输入参数计算出的数值与这个特性曲线一起得出所需要的助力力矩。

电机和传动机构产生这个助力力矩。

转向助力的重要输入参数包括:车速、驾驶员给出的转向力矩、转向角速度、转向角、FDC按钮及系统温度(工作电压为9V~16V)。

②转向力调整通过行驶动态控制按钮(FDC按钮)可以选择运动型驾驶功能。

此后发动机控制单元将该信号通过PT-CAN继续发送给EPS控制单元。

EPS控制单元切换到适用于运动型驾驶方式的一个特性曲线。

偏转力和控制力调节到更运动特性。

接收到CAN信息“FDC按钮接通”时,发动机控制单元可在标准特性曲线与运动特性曲线之间切换。

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电动转向助力的原理、分类及发展综述摘要:转向系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。

在国外,各大汽车公司对汽车电动助力转向系统(Electric power steering-EPS,或称Elec-tric Assisted Steering-EAS)的研究有20多年的历史。

为了解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾[1],采用现代控制技术和电子技术的电动助力转向系统(EPS)应运而生。

随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域,部分取代了传统液压动力转向系统(Hydraulic powersteering,简称HPS)。

关键词:工作原理、分类、发展1.EPS的工作原理及特点电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。

它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作,系统主要由三大部分构成,信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器),转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置[2]。

电动机仅在需要助力时工作,驾驶员在操纵转向盘时,扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电动机运转,从而产生所需要的转向助力。

其结构示意图如图1所示。

图1 带双小齿轮的电动机机械转向助力器总体视图1.1EPS的优点1.1.1节约了能源消耗。

没有转向油泵,且电动机只是在需要转向时才接通电源,所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。

1.1.2对环境无污染。

该系统应用电力作为能源,消除了由于转向油泵带来的噪声污染。

也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。

同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件,从而避免了污染。

1.1.3增强了转向跟随性。

在电动助力转向系统中,电动机与助力机构直接相连,可以使其能量直接用于车轮的转向。

该系统利用惯性减振器的作用,使车轮的反转和转向前轮摆振大大减小。

因此转向系统的抗扰动能力大大增强。

1.1.4改善了回正特性。

由于采用了微电子技术,利用软件控制电动机动作,在最大限度内调整设计参数以获得虽佳的回正特性。

从最低车速到最高车速,可得到一簇回正特性曲线,通过编程实现电机在不同车速及不同车况下的转矩特性,这些转矩特性使得该系统能显著提高转向能力,提供了与车辆动态性能相匹配的转向回正特性。

1.1.5提高了操纵稳定性。

当驾驶员转动转向盘一角度,然后松开时,EPS系统能够自动调整使车轮回正。

同时还可利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。

1.1.6系统结构简单,占用空间小,布置方便。

由于该系统具有良好的模块化设计,所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等,不仅节省了费用,也为设计不同的系统提供了极大的灵活性,而且更易于生产线装配。

2.EPS的分类EPS按照电动机布置位置的不同,可以分为:转向柱助力式(Column-assisttype EPS)、齿轮助力式(Pinion-assisttype EPS)、齿条助力式(Rack—assisttype EPS)、直接助力式(Direct-drivetype EPS)四种[3]。

转向柱助力式电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧,通过减速增扭机构与转向轴相连,直接驱动转向轴助力转向。

这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。

现在多数EPS就是采用这种形式。

此外,C-EPS的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱,如固定式转向柱、斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。

但由于助力电机安装在驾驶舱内,受到空间布置和噪声的影响,电机的体积较小,输出扭矩不大,一般只用在小型及紧凑型车辆上。

齿轮助力式电动助力转向器(P-EPS)的助力电机和减速增扭机构与小齿轮相连,直接驱动齿轮实现助力转向。

由于助力电机不是安装在乘客舱内,因此可以使用较大的电机以获得较高的助力扭矩,而不必担心电机转动惯量太大产生的噪声。

该类型转向器可用于中型车辆,以提供较大的助力。

齿条助力式电动助力转向器(R-EPS)的助力电机和减速增扭机构则直接驱动齿条提供助力。

由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由,因此在汽车的底盘布置时非常方便。

同时,同C-EPS和P-EPS相比,可以提供更大的助力值,所以一般用于大型车辆上。

直接助力式电动助力转向器(D-EPS)的助力电机和减速增扭机构同转向齿轮形成了一个独立的单元。

它与C-EPS比较相似,两者的主要区别是扭矩传感器的安装位置有所不同。

通过优化电控单元(ECU)内部的算法,让电机向齿条直接提供转向助力可以获得良好的转向路感。

3.EPS系统研究现状3.1EP$系统的发展概况EPS系统最早是由日本的铃木汽车公司于1988年2月开发的,装备于Cervo的微型轿车,随后还安装在Alto上。

1993年,本田汽车公司是世界上第一个把EPS作为标准装备配置在高级运动跑车Acura NSX的汽车生产商。

此后,电动助力转向技术得到了迅速发展,日本的NSK、美国的DELPHI,TRw,英国的Lucas以及德国的zF等,都相继研制出了各自的EPS系统。

Ford和GM公司选择了TRW公司提供的一种过渡技术,即电动液压转向技术。

大众汽车公司则在其PQ35 GOLF平台上采用了zF公司提供的复杂的双小齿轮助力型EPS。

在国外,EPS系统的应用范围正从最初的微型车向高级轿车、商务车、商用车上发展,助力形式从低速范围助力型向全速范围助力型方向发展。

目前国内对EPS系统的研究,主要是针对微型轿车用“转向柱助力型”EPS展开的。

开展EPS系统研究的高校主要有:清华大学、北京理工大学、华中科技大学、北京科技大学、天津大学、江苏大学、合肥工大、武汉理工大学、湖北汽车工业学院等。

广州本田飞度、思迪,昌河北斗星是国内最早装备EPS系统的车型,EPS使这些轿车成为参与市场竞争的亮点。

3.2EP$系统建模和控制技术回顾3.2.1国外研究现状在现代控制理论的应用方面,主要的研究成果有:Manu Parmar和John Y Hung对双小齿轮型电动助力转向系统进行了研究,建立了EPS系统的状态空间模型,应用LQR和Kalman滤波器设计了EPS系统的最优控制器[4]。

1998年,Zaremba A T等应用H2控制理论以获得良好的路感为目标,设计了H∞控制器,但没有考虑控制系统的鲁棒性。

2000年,Toshio Kohno等应用H 控制理论对齿条助力型EPS系统进行了研究,以提高EPS系统的鲁棒性为控制目标,建立了EPS系统的数学模型,设计了H∞控制器,在试验台上验证了系统随着轮胎弹性系数变化时的鲁棒性问题。

3.2.2国内研究现状清华大学对EPS控制系统的基本助力控制、回正控制和阻尼控制进行了研究,设计了基于PID算法的控制策略[5]。

吉林大学、北京理工大学就EPS系统的匹配设计,转向性能的客观评价进行了研究[6~7]。

江苏大学对EPS系统稳定性分析,回正控制算法等进行了研究[8~9]。

华中科技大学在转向力矩、路感等方面进行了研究。

天津大学对EPS系统的助力特性及系统稳定性条件等方面进行了研究。

4.EPS系统的发展趋势EPS未来的发展有两个方向:一是提高EPS的系统控制性能,以便于在中、高级轿车上使用,这就需要引入诸如转向盘转角、横摆角速度等量而不仅仅局限于以车速和转向盘转矩作为控制量,同时采用助力控制、回正控制、阻尼控制等控制策略以便提高EPS系统的性能;另一个是降低EPS系统的成本,提高系统各部件可靠性和耐用性。

据TRW公司预测,到2010年全世界生产的每3辆轿车中就有一辆装备EPS,特别是低排放汽车(LEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)4大EV汽车将构成未来汽车发展的主体,这给EPS带来了更加广阔的应用前景。

5.结束语EPS系统涉及传感器技术、微电子控制、现代控制理论和传统的机械设计,EPS代表未来汽车动力转向技术的发展方向之一,将作为标配件装备到汽车上,并将在动力转向领域占据主导地位。

所以EPS具有非常广阔的应用前景,我国有必要加大投入进行研究开发。

参考文献:[1]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004, 240.[2]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004,244.[3]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004,246.[4]MANU Parmar,JOHN Y Hung.A Sensorless Optimal Control System for an AutomotiveElectric Power Assist Steering System[J].IEEE Trans.On Electronics.2004,51(2).[5]陈奎元,马小平,季学武.电动助力转向系统控制技术的研究[J]江苏大学学报(自然科学版),2004,25(1).[6]林逸,施国标,邹常丰.电动助力转向系统转向性能的客观评价[J].农业机械学报,2003,34(4).[7]施国标,林逸,邹常丰,等.电动助力转向系统匹配设计的研究[J].公路交通科技,2003,20(5).[8]何仁,徐建平.电动助力转向系统稳定性分析[J].江苏大学学报(自然科学版),2004,25(4).[9]徐建平,何仁,苗立东,等.电动助力转向系统回正控制算法研究[J].汽车工程,2004,26(5).。

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