汽车电动助力转向系统开发项目

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电动助力转向系统

电动助力转向系统

第1章绪论1.1电动助力转向系统概述随着科学技术的飞速发展,汽车各方面的性能都有了很大的发展,但同时人们对汽车的性能也有了更高的要求。

为了取得更好的汽车性能,充分利用机械和电子两方面的优势,提供机电一体化的解决方案,日益被业界人士推崇为有效的应对策略。

虽然汽车是机械技术的完美再现,但是由于机械技术在短期内不会再有很大的突破,而电子技术正越来越体现出其相对而言更优越的地方,所以研制机、电相结合的汽车相关部件正成为当前的主要趋势。

转向系统作为汽车的一个重要组成部分,也同样顺应这样的发展趋势。

就目前而言,应当说也已经找到了比较完美的解决方案。

汽车助力转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。

其作用是使汽车在行驶过程中能够按照驾驶员的意图,适时地改变其行驶方向,能与行驶系统配合共同保持汽车持续稳定地行驶。

汽车方向盘助力系统经历了从机械助力到液压助力(hydraulic Power steering HPS)再到电子液压助力系统(electric hydraulic power steering EHPS)这三个阶段的演变。

经过多年的探索,电动助力转向(Electric Power Steering ,简称EPS)作为一种全新的动力转向模式走入了业界的视野,并且很快成为动力转向系统研究与开发的的热点。

由于电动助力转向系统相对于液压动力转向系统有着诸多的优点,因此电动助力转向系统及其相关配套的部件的研究与开发正愈来愈备受各主要汽车生产企业的青睐。

电动助力转向系统(EPS,Electric Power Steering)是未来转向系统的发展方向。

该系统由电动助力机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。

另外,电动助力转向系统还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。

正是因为由于有了这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,部分取代了液压动力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS)。

轻型载货汽车电动助力转向系统的制造成本与效益评估

轻型载货汽车电动助力转向系统的制造成本与效益评估

轻型载货汽车电动助力转向系统的制造成本与效益评估随着社会经济的发展和环境保护意识的提高,越来越多的汽车制造商开始研发和生产环保型汽车。

在这其中,轻型载货汽车电动助力转向系统作为一项重要的技术创新,被广泛关注和应用。

本文将对轻型载货汽车电动助力转向系统的制造成本以及带来的效益进行评估。

1. 制造成本评估轻型载货汽车电动助力转向系统的制造成本主要包括研发费用、材料成本、零部件采购成本、生产成本、人工成本等。

首先,研发费用是电动助力转向系统的开发过程中必不可少的一部分。

制造商需要投入大量资源和人力进行技术研发、测试和验证,以确保系统的稳定性和可靠性。

其次,材料成本是制造轻型载货汽车电动助力转向系统的另一个重要方面。

目前,电动助力转向系统所使用的关键材料多为高强度和轻量化材料,如铝合金、碳纤维复合材料等,这些材料的价格相对较高,也会影响到整体的制造成本。

此外,零部件采购成本也是制造成本中不可忽视的一部分。

制造商需要考虑到供应商的价格和供货能力,以保证零部件的质量和交货时间。

最后,生产成本和人工成本也是影响制造成本的重要因素。

制造商需要投入一定的生产设备和人力资源来完成电动助力转向系统的生产制造。

2. 效益评估轻型载货汽车电动助力转向系统的应用将带来许多效益,包括能源效益、环境效益和使用效益。

首先,电动助力转向系统可以提升汽车的能源效益。

相比于传统的液压助力转向系统,电动助力转向系统的能源利用率更高,能够减少油耗和能源浪费。

其次,电动助力转向系统对环境的影响也更小。

传统液压助力转向系统需要使用油液来产生助力效果,而电动助力转向系统则消除了对油液的需求,减少了对环境的污染。

最后,电动助力转向系统的应用还可以提升汽车的使用效益。

电动助力转向系统具有响应速度快、稳定性好和操控性高的优势,使驾驶员在驾驶过程中更加舒适和安全。

然而,轻型载货汽车电动助力转向系统的应用也存在一些挑战和限制。

首先,制造商需要投入大量的资金和资源来开发和生产电动助力转向系统,这会增加制造成本。

车辆工程毕业设计51汽车电动助力转向(EPS)系统的设计

车辆工程毕业设计51汽车电动助力转向(EPS)系统的设计

目录一、绪论1.1 前言 (1)1.2 EPS的特点 (2)1.3 EPS系统在国内外的应用状况 (3)二、 EPS的基本构造和工作原理2.1 EPS系统结构及其工作原理 (4)2.2 EPS的关键部件 (5)2.2.1 扭矩传感器 (5)2.2.2 电动机 (6)2.2.3 电磁离合器 (6)2.2.4 减速机构 (7)2.3 EPS的电流控制 (7)2.4 助力控制 (8)2.5 回正控制 (9)2.6 阻尼控制 (9)三、EPS系统电机驱动电路的设计3.1 微控制器的选择 (10)3.2 硬件电路总体框架 (10)3.3 电机控制电路设计 (11)3.3.1 H桥上侧桥MOSFET功率管驱动电路设计 (12)3.3.2 H桥下侧桥MOSFET功率管驱动电路设计 (13)3.4蓄电池倍压电源 (14)3.5电机驱动电路台架试验 (15)3.6 结论与展望 (16)四、电动助力转向系统故障自诊断的研究4.1 故障自诊断的基本原理 (17)4.2 电动助力转向系统故障自诊断 (17)4.2.1 系统各组成部件的故障辨识 (17)4.2.2 转矩传感器故障自诊断 (18)4.2.3 电机故障自诊断 (20)4.2.4 车速和发动机转速信号故障自诊断 (21)4.2.5 电磁离合器故障自诊断 (22)4.2.6 控制单元电源线路故障自诊断 (22)4.2.7 控制单元故障自诊断 (23)4.3 故障代码显示控制及安全防范措施 (23)4.4 实例分析 (26)4.5 结束语 (27)致谢 (27)汽车电动助力转向(EPS)系统的设计绪论1.1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。

汽车助力转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段,国际上已有一些大的汽车公司在探讨开发的下一代线控电动转向系统。

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。

汽车转向系统项目可行性研究报告立项报告模板

汽车转向系统项目可行性研究报告立项报告模板

汽车转向系统项目可行性研究报告立项报告模板【项目名称】汽车转向系统项目可行性研究报告【立项背景】随着汽车行业的飞速发展,汽车安全性成为人们关注的焦点之一、汽车转向系统作为汽车的关键部件之一,对于汽车的安全性和稳定性具有重要意义。

因此,开展汽车转向系统项目的可行性研究,将为提升汽车行驶的安全性和舒适性起到积极的推动作用。

【研究目的】本项目旨在通过可行性研究,评估汽车转向系统项目的可实施性和经济效益,为决策者提供决策依据,并为后续项目实施起到指导作用。

【研究内容】1.调研汽车转向系统相关技术及市场情况,分析发展趋势;2.分析汽车转向系统项目的技术可行性,包括技术难点、技术可行性和相关技术风险;3.评估汽车转向系统项目的市场需求,包括市场竞争状况、潜在市场规模和市场增长预测;4.评估汽车转向系统项目的经济效益,包括投资回报率、盈利能力和市场风险;5.综合前期研究结果,制定项目实施方案。

【研究方法】1.文献研究法:通过查阅相关文献,了解汽车转向系统的发展历程、技术突破和市场需求情况;2.实地调研法:前往汽车制造企业,了解其对汽车转向系统的需求和技术要求;3.问卷调查法:通过设计问卷调查,获取广泛的市场需求信息;4.统计分析法:对调研结果和调查数据进行统计分析,评估项目的可实施性和经济效益。

【预期成果】1.汽车转向系统相关技术和市场调研报告;2.汽车转向系统项目的可行性研究报告;3.汽车转向系统项目实施方案。

【项目时间计划】1.调研和调查阶段:1个月;2.数据分析和报告撰写阶段:2个月;3.项目实施方案制定阶段:1个月。

【项目费用估算】1.调研和调查费用:10,000元;2.数据分析和报告撰写费用:20,000元;3.项目实施方案制定费用:8,000元。

【项目团队组建】项目组成员:技术专家、市场专家、研究员各1名。

【项目风险评估】1.技术风险:汽车转向系统技术可能存在难点,需要技术专家进行研究和解决;2.市场风险:市场竞争激烈,需要市场专家进行市场需求分析和竞争对手分析;3.经济风险:项目投资规模较大,需要仔细评估投资回报率和盈利能力。

一种汽车电动助力转向系统耐久测试设备的开发

一种汽车电动助力转向系统耐久测试设备的开发

Automobile Parts 2021.020952021.02 Automobile Parts096图1㊀电动助力转向系统测试设备测试项目及功能首先,满足‘QC /T 1081 2017㊀汽车电动助力转行业标准的测试要求㊂为了更接近实车全寿命转向系统的耐久工况从里程分布㊁环境分布㊁载荷分布及驾驶员习惯分布等条件进行试验的搭建㊂里程分布,包括整车寿命下行驶一般会取30万km ;在整车寿命下各种路况的分包括高速㊁乡村道路㊁城市道路㊁严苛的道路态驻车等按照实车状况进行对应时间或次数的设定路况分析见表1㊂表1㊀路况分布示例综合道路300000km高速20%60000km乡村道路40%120000km山路5%15000km 城市道路35%1050000km驻车每10km 一次30000次原地转向每10km 一次30000次环境分布,比如泥水环境㊁高低温环境㊁耐温湿试载荷分布,包括通过整车前桥载荷计算转向系统的额定载荷;在全行程下载荷的变化,在转向全行程角以下水平时,左右横拉杆力是正弦对称的向全角度50%以上时,载荷曲线不再是正弦曲线右横拉杆的力分布是不对称的,通常拉杆力与额定载荷按照比率2ʒ1分布㊂驾驶员习惯分布,则体现在输入转速的变化㊁转角的变化㊁极限位置停顿的变化等曲线如图2所示㊂图2㊀加载曲线3㊀测试系统功能设计3.1㊀机械结构及功能设计测试系统采用台架式结构,由输入驱动轴一套㊁旋转加载轴两套㊁上下振动轴两套,简称为五轴系统㊂被测试转向系统实车角度安装,转向器的安装角度及管柱部分的布置角度均可调节㊂输入端驱动装置模拟转向方向盘的转动;两端旋转加载系统模拟实车转向节臂,对转向系统施加载荷;输出加载装置复合上下振动机构,模拟实车状态下对转向器球头部分的高频的震动㊂测控系统整体示意如图3所示㊂图3㊀测控系统整体示意3.2㊀输入驱动装置输入驱动装置通过伺服电机实现,串联扭矩传感器及角度传感器,可实现精确的角度控制㊁位置控制及扭矩控制㊂通过扭矩传感器及角度传感器可精确地将输入扭矩及角度进行检测㊂输入驱动装置,安装在多维度支撑调节模组上面,可实现空间内角度及位置的调节,从Automobile Parts 2021.02097而满足不同实车角度的调整㊂输入驱动系统结构如图4所示㊂图4㊀输入驱动系统结构3.3㊀输出加载及振动装置输出加载通过伺服旋转加载方式实现,通过拐臂将伺服电机及减速机的加载扭矩转变为加载力㊂系统在旋转主轴的一侧添加一套滚珠丝杠机构,滚珠丝杠通过伺服电机驱动,实现输出端的上下运动㊂伺服电机正反转动带动滚珠丝杠转动从而带动转向器球头拉杆上下震动,系统模块可根据不同的路况设置不同的振动幅度,从而更好地模拟球头的振动对转向系统的影响㊂输出加载及振动装置如图5所示㊂图5㊀输出加载及振动装置如图6所示,摆臂加载以A 点为中心,通过伺服电机的驱动,减速机的传动,输出力矩T ,使摆臂AM 左右摆动,输出到转向器的力为F㊂图6㊀旋转加载原理F 1=F /cos α(1)F 1=T /AC (力臂)(2)由此得出T =F /cos αˑAC (力臂)(3)CD (行程)=100AD =150故α最大为18.43ʎ得出T =F /cos αˑAD /cos α(4)T =F ˑAD /(cos α)2(5)由α=ωt故T =F ˑAD /cos (ωt )2(6)当摆臂与F 方向垂直时系统所需力矩最小,当摆臂行程达到最大时CD =100,故α最大为18.43ʎ系统所需力矩最大㊂3.4㊀工业控制部分系统采用上下位机模式㊂下位机由专用运动控制器实现,用于系统的伺服电机的运动控制,根据上位机给出的指令进行输出轴的加载与输入端的驱动,可根据对应的角度及力的传感器进行精确的闭环控制㊂上位机采用工业电脑及显示器组成,作为上位机软件的运行平台,实现与下位机信息的交互,测试条件的设置,曲线的显示与试验数据的实时保存㊂上下位机的模组,可以让下位机保持更好的运算速度与实时性,使得控制更精确;同时也解放了上位机运算的工作量,使得系统更加顺畅㊂2021.02 Automobile Parts 098。

汽车电动助力转向控制系统的研究与开发

汽车电动助力转向控制系统的研究与开发

1绪论 1 E S 绍 1 P 介 E S由扭 矩 传感 器 、速度 传感 器 、转 向角传 感 器、 电子控 制装 置、 电 P 动 机 、离 合器 、减 速 器 和 齿 轮 齿 条 转 向机 构 等 组 成 。 其工作是 由检 测传感装 置将所需信 息输入控制 单元, 再由控 制单元对 这些 信 号进行运算 后得到…个 与行驶情 况相适 应的力矩, 最后 发 出指令 使 电动 机工 作 。 1 P 优点 2 E S ES P 具有 以下优点 : 1 节约 了能源 消耗 () () 2 对环 境无 污染 () 3 增强 了转 向 跟 随性 ( ) 4 改善 了回正特 性 ( ) 5 提高 了操纵 稳定性 ( ) 统结构 简单 。 6系 2 E S系统 总体 设计 P 2 1 P 的设计 总体框 架 E S 汽车在 启动或 发动机运 行 时, 如果 驾驶 员操纵汽 车方 向盘 , 此时在 方向盘 下侧的 扭矩传 感器会产 生 ~个与扭 矩成正 比的 电信号 。此时通 过主控 芯片 的 A 模块来 对其进 行采样 并且对 汽车 的发动 机的信 号 以及 车速 信号进行 采集测 D 量它们的频 率信 号( 设计 中不涉及 ) 同时对驱 动 电路 获取 电机的 电流信 号, 本 , 这 样可 以获得负载 的大 小。然后 通过预 设在 主控芯 片 内的控制 算法对 所获得 的汽 车 信 号进 行 处 理、计 算来 得 到需 给 出 目标的 电流 值 。然后 该值 通 过计 算 公式转 换成对应 的 P M 号 的占空 比值给驱 动芯 片传输 P M W信 W 信号 。 当驱 动 芯片 T3 0 D 4 收到 P M信号后, w 驱动 上 F 臂的两 对 一M S E 管 , 电机提 供 桥 OFT 给
m tr o o .U i g F e s a e s M 9 1 D 1 8 o t o c p a d d i e h p T 3 0 T t c i v ri e i c t F n l y c m l t a o e t e n s n r e e l ’ C S 2 G 2 c n r l hi n r v r c i D 4 S o a h e e d v c r ui . i a l , o p e e a c r p w r s e ri g

电动助力转向系统研发生产方案(一)

电动助力转向系统研发生产方案(一)

电动助力转向系统研发生产方案一、实施背景随着全球汽车工业的快速发展,消费者对汽车性能和安全性的需求日益增长。

作为汽车关键零部件之一,转向系统在提高驾驶体验和确保行车安全方面具有举足轻重的作用。

传统液压转向系统由于其能耗高、效率低等问题,已无法满足现代汽车业的发展需求。

为了应对这一挑战,我们提出了电动助力转向系统的研发生产方案。

二、工作原理电动助力转向系统(EPS)主要利用电机和减速机构为方向盘提供助力,从而提高转向的轻便性和准确性。

其核心部件包括电机、扭矩传感器、控制器和减速机构。

电机通过扭矩传感器感知驾驶员输入的扭矩,控制器根据采集的信号计算出合适的助力大小,然后驱动电机转动,通过减速机构将助力传递到方向盘。

三、实施计划步骤1.开展市场调研,分析电动助力转向系统的需求及竞争态势。

2.进行技术可行性研究,包括电机、扭矩传感器、控制器和减速机构的设计与选型。

3.搭建系统试验平台,进行性能测试与验证。

4.与汽车制造商合作,将电动助力转向系统集成到汽车中,进行实车测试。

5.根据测试结果进行优化改进,确保系统的性能和质量。

6.正式投产并推向市场。

四、适用范围本研发生产方案适用于各类乘用车、商用车以及特种车辆的转向系统升级或替换。

特别是对于那些追求高性能、高安全性和低能耗的汽车制造商和消费者,电动助力转向系统具有较大的市场潜力。

五、创新要点1.采用先进的电机技术和控制算法,提高系统的能效比。

2.设计简洁、紧凑的减速机构,降低系统成本并提高可靠性。

3.整合多种安全功能,如车道偏离预警、自动泊车等,提升驾驶安全性。

4.提供个性化设置选项,满足不同驾驶员的需求。

六、预期效果1.提高转向系统的助力效果,使驾驶更加轻松省力。

2.降低车辆能耗,实现节能减排。

3.提高车辆的安全性能,减少交通事故风险。

4.为汽车制造商提供新的盈利点,提高市场竞争力。

七、达到收益根据市场调查和分析,预计电动助力转向系统的市场需求将逐年增长。

某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发

某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发

汽车设计培训--某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
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汽车设计培训-
汽车设计培训--某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
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汽车设计培训-
为了改善驻车及低速行驶时人手操纵力重的问题,增加了驻车状态和低 速曲线的斜率,增大了电机助力;为了改善中高速转向时人手操纵力轻的问 题,减小了中高速曲线的斜率,减少电机助力,增大车辆高速行驶时人手操 纵力;为了增加转向响应的灵敏度,调整了曲线横坐标起始点,增强中心感; 为了增加转向线性感,对不同车速曲线的间隔进行调整,使全车速的驾驶力 均匀增加。优化后曲线如图1(b)所示。
汽车设计培训--某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
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汽车设计培训-
5总结 介绍了某款汽油车改制为纯电动车过程中,转向系统由液压助力改为电 动助力的设计开发方案。 1)技术方案研讨。在选择电动助力方案时,需要综合考虑功能实现、 成本优化、批量生产等因素,为实现成本最低、开发周期最短、可靠性强, 最终选择借用公司现有车型的助力模块,采用管柱式电动助力方案。 2)结构设计及安装方案。考虑到使整车布置的变化量最小,则在硬点 不变的原则下进行转向系统的结构设计。转向管柱增加助力模块,体积和重 量相应增加,需要变更安装方式。同时转向传动轴的直径增大,实现传递更 大扭矩。转向器由液压式变为机械式,为提高转向响应,增大齿轮齿条的传 动比。
原地转向阻力矩,根据半经验公式(2)得到
汽车设计培训--某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
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汽车设计培训-
式中:f 为轮胎和路面的滑动摩擦系数,取值0.7;G1 为满载前轴载荷, kg;P 为轮胎气压,MPa。
回正力矩为
式中:R 为轮胎静半径,mm;σ为主销内倾角,°;rs 为主销偏移距, mm;δ为轮胎内转角,°。

电动助力转向ECU激励信号系统设计-开题报告

电动助力转向ECU激励信号系统设计-开题报告
毕业设计(论文)开题报告
学Hale Waihona Puke 姓名 指导教师姓名系部 职称
汽车与交通工程学 院
教授
从事 专业
专业、班级 车辆工程 是否外聘 □是■否
题目名称
汽车电动助力转向 ECU 激励信号系统设计
一、课题研究现状、选题目的和意义 (一)研究现状
随着社会生活水平提高和消费者需求多样化,现代汽车的性能和配置不断地提高,增加了汽 车工程测试的复杂程度。汽车工程测试中,经常需要测量多种信号并进行分析,如车速、转向盘 转角、横摆角速度、侧倾角、俯仰角、横向加速度、纵向加速度、车体变形、电压、电流、温 度、CAN 总线信号、油液压力、真空度等。一方面,汽车工程测试不断向着多物理量、高精度、 大数据量、自动化的方向发展,另一方面,传统仪器由于功能固化、数据处理及分析能力差、存 储数据量少等原因,越来越难以满足现代化汽车测试的需要。为了方便 ECU 的开发与测试,除 了真实的汽车环境外,往往还需要些模拟的汽车环境用于 ECU 实验室阶段的开发和测试。汽 车电动助力转向 ECU 激励信号系统的开发主要使用各种信号模拟系统产生各种真实的电动助 力转向信号(例如方向盘扭矩信号和车轮车速信号)来驱动 ECU 的正常工作。而现在 ECU 激 励信号系统还利用了 VI 公司的 LABVIEW 虚拟仪器技术,开发上位机操作界面,通过 USB 与 数据采集卡连接,上位机可以很好的实现系统各种信号的显示和控制。
四、进度安排 (1)熟悉任务书,了解相关信息,准备资料,填写开题报告:第 1~2 周(2 月 28 日~3 月 13 日) (2)信号理论分析:第 3~4 周(3 月 14 日~3 月 27 日) (3)信号激励系统硬件选择与接口设计:第 5~6 周(3 月 28 日~4 月 10 日) (4)信号激励系统软件设计:第 7~13 周(4 月 11 日~5 月 22 日) (5)实验分析:第 14 周(5 月 23 日~5 月 29 日) (6)毕业设计评阅、审核及修改不足:第 15~17 周(5 月 30 日~6 月 12 日)

电动助力转向系统毕业设计开题报告

电动助力转向系统毕业设计开题报告

电动助力转向系统毕业设计开题报告一、选题背景和意义随着汽车行业的不断发展,电动助力转向系统在汽车领域起到越来越重要的作用。

电动助力转向系统可以通过对转向助力的控制,提供更好的操控性和驾驶舒适度,并减轻驾驶员的转向压力。

因此,对电动助力转向系统进行深入研究和开发具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容和目标本课题主要研究电动助力转向系统的工作原理、控制方法以及其在汽车行业的应用。

具体来说,研究内容包括:1.电动助力转向系统的基本原理和工作机制;2.不同控制方法在电动助力转向系统中的应用;3.电动助力转向系统的动力学建模和仿真分析;4.电动助力转向系统的实验设计和数据分析。

本课题的研究目标主要包括:1.深入理解电动助力转向系统的工作原理和控制方法;2.分析不同控制方法的优缺点,并选择最佳的控制策略;3.建立电动助力转向系统的动力学模型,并进行仿真分析;4.设计实验验证电动助力转向系统的性能和可靠性。

三、研究方法和技术路线本课题主要采用理论研究和实验研究相结合的方法。

首先,通过查阅文献和资料,了解电动助力转向系统的基本原理和控制方法。

其次,对电动助力转向系统进行动力学建模,并通过仿真分析,验证模型的准确性和可靠性。

然后,设计实验平台,搭建电动助力转向系统的硬件环境,开展实验研究,并进行数据分析。

最后,根据实验结果和分析,总结出电动助力转向系统的性能特点和优化方向。

技术路线如下:1.理论研究:查找相关文献和资料,深入了解电动助力转向系统的基本原理和控制方法;2.动力学模型建立:基于已有的理论研究成果,建立电动助力转向系统的动力学模型;3.仿真分析:利用仿真软件,对电动助力转向系统进行仿真分析,验证模型的准确性和可靠性;4.实验设计:根据仿真结果,设计实验平台,并搭建电动助力转向系统的硬件环境;5.实验研究:开展实验研究,记录实验数据,并进行数据分析;6.总结与展望:根据实验结果和分析,总结出电动助力转向系统的性能特点和优化方向,并对未来的研究提出展望。

电动助力转向系统仿真与控制算法对比研究的开题报告

电动助力转向系统仿真与控制算法对比研究的开题报告

电动助力转向系统仿真与控制算法对比研究的开题报告
1. 研究背景及意义:
电动助力转向系统是汽车转向系统中的重要组成部分,其作用是通过电机对转向机构进行辅助转动,使得驾驶员更加轻松地控制车辆的转向。

随着电动车辆的兴起,电动助力转向系统的研究与开发也变得越来越重要。

本研究旨在比较分析电动助力转向系统中不同的仿真模型和控制算法,以达到优化系统设计及提高系统效率的目的,为电动车转向系统的研究与应用提供一定的参考依据。

2. 研究内容及方法:
(1) 系统建模: 根据电动助力转向系统的结构,建立系统的数学模型,并在Simulink中进行仿真,分析系统的动态响应和稳态特性。

(2) 控制算法比较: 选择基于PID控制器、基于自适应控制器和基于神经网络控制器等不同控制算法来对比研究,比较各算法的性能和效果。

(3) 系统性能评估: 采用稳态误差、响应速度、超调量等指标对系统的性能进行评估,比较各算法的控制效果,并进一步探究系统优化设计的途径。

3. 预期研究结果及意义:
通过比较不同的仿真模型和控制算法,本研究旨在提高电动助力转向系统的控制效率和精度,为电动车转向系统的研究和应用提供一定的参考依据,具有一定的理论和实际应用价值。

电动助力转向系统开发平台的仿真分析

电动助力转向系统开发平台的仿真分析

带和装 于 发动 机上 的皮带 轮 ,既节 省能 量 ,又 保 护 了环 境 。另外 ,还 具有 调整 简 单、装 配灵 活 以及在
多种状 况 下都 能提 供 转 向助 力的特 点 。 电动 助 力 转 向系 统 的 基 本 工 作 原 理 为 当驾 驶 员转 向时 ,转 向轴 转动 ,转 矩传感 器 把输 入轴 和 输 出轴 在 扭 杆 作 用 下 产 生 的相 对 转 动 角 位 移 变 成 电 信 号传 给 电子 控制 单元 ( C ,E U 根 据车 速传 E U) C
汽 车 实用 技 术
试验 测 试
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOGY
2 2 第3 0l 年 期
2O12 N0Leabharlann 3 电动助 力转 向系统 开发 平 台的仿真分 析
赵 明 ,孙 宁
(. 庆交 通大 学 交通运 输 学 院,重 庆 1 重 摘 4 0 7 ;2清华 大学 汽车 工程 系 ,北京 00 4 . 108 0 04)
面 二 种 力 主 要 是 为 了 克 服 转 向系 统 的转 向阻 力 矩
数 f为方 向盘 转角 与前 轮转 角 的 比值 E S 向系 统 P转 模 型 的输 入 为驾 驶 员 的手 力 ,转 向阻 力矩 , 输 出 为方 向盘 的转角 ,前 轮转 角 ,
Deat n f tmoie n ier g s g u ies y,e ig10 8 ,hn pr met Auo t gn ei ,T i h aUnvri B in 0 0 4C ia o vE n n t j
A b t a t Th sp pe r s n sa ee ti o r se rn yse e tb nc s d o x a o d n . r u h sr c : i a rp e e t lcrc p we t ei g s tm ts e h ba e n e lrl a i g T o g h s ti g up t e m a e a ia o e ,t e who e v hil i u ai n m o e i u l Ar ce a ay i h ie et h t m tc lm d l h n h l e ce sm lto d s b it. t l n lss t e t i r f r ec a eo t ev hil ea t l p r to dt eEPS d na i e p ns h r ce itc o c ’h ng f h e cei t cua e ai na nh o n h y m cr s o ec a a trsi K e wo d : ee t i w e t e i g ; t s e c ; m o l c r c e itc y rs lc rcpo rse r n e tb n h de; ha a t rsi

电动液压助力转向系统控制器开发

电动液压助力转向系统控制器开发
21 年第0 期 01 2
科技 嚣向导
◇高 教论述◇
电动液压助力转向系统控制器开发
邱 义 宾
( 重庆 交通大 学机 电与汽 车 工程学 院 中国 重庆
4 07 ) 0 0 4
【 摘 要】 电动液压助 力转 向 (HP )系统可以在提供 可靠助力的 同时根据车速和 方向盘转速改 变液压泵 的转速 , E S 进而改
变助 力 大 小 , 而 获得 良好 的路 感 。 文 介 绍 了 电动 液 压 助 力 转 向 系统 的 组 成. - 原 理 。 从 本 x 作 Ls 开发 了以微 处 理 器 TMS 2 L 2 0 A 3O F4 7
为控 制 核 心 的 电动 液压 助 力转 向 系统控 制 器 , 所设 计 的控 制 器具 有 高速 数 据 处理 能 力 和较 高 的控 制 精 度 , 以满 足 对 电动 液 压 可 助 力转 向 系统 进行 复 杂控 制 策 略 的 实时 性要 求 。
2 1E U 的 C U 选 择 . C P
1 组 成 和 工 作 原 理 .
11E S 系 统 基 本 组 成 . HP
E P H S系 统 要 求 控 制 系统 具 有 很 高 的 处 理 速 度 、寻 址 能 力、 更好 的 电 磁兼 容性 以及 支持 多任 务 系 统 . 以便 以后 加 人 如 转 向角 、汽 车 横 向 加 速 度 等 更 多 的控 制 信 号 来 对 系 统更 优化 的 控 制 [ 为 满 足 其 发 展 要 求 . 控 制 器 采 用 r 公 司 的 4 1 I ’ I T S 2 L 2 0 Байду номын сангаас作 为 控 制器 微处 理 器 芯 片 该 芯 片 为 1 M 30F47 6位 定 点 D P 其 内核 采 用 高 性 能 静 态 C S技 术 . 得 供 电 电 压将 S. MO 使 为 33 减小 了控 制 器 的功 耗 。其 功 能 丰 富 :0 I S的执 行 速 - V, 4MP 度 使 得 指 令 周 期 缩 短 到 2 n .从 而 提 高 了 控 制 器 的 实 时 控制 5s 能 力 : 个 事 件管 理 器 模 块 满 足 对 信 号输 入 的 捕 捉 功 能 : 两 总计

转向柱式电动助力转向系统设计-开题报告

转向柱式电动助力转向系统设计-开题报告
后, 电动助力转向技术如雨后春笋般得到迅速发展。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车 公司, 美国的 Delphi 汽车系统公司、TRW 公司, 德国的 ZF 公司, 都相继研制出各自的 EPS。比如: 大 发汽车公司在其 Mi2ra 车上装备了 EPS , 三菱汽车公司则在其 Minica 车上装备了 EPS ; 本田汽车 公司的 Accord 车目前已经选装 EPS , S2000 轿车的动力转向也将倾向于选择 EPS ;Delphi 汽车系 统公司已经为大众的 Polo 、欧宝的 318i 以及菲亚特的 Punto 开发出 EPS 。
TRW 从 1998 年开始, 便投入了大量人力、物力和财力用于 EPS 的开发。他们最初针对客车开发 出转向柱助力式 EPS , 如今小齿轮助力式 EPS 开发也已获成功。1999 年 3 月, 他们的 EPS 已经装 备在轿车上, 如 Ford Fiesta 和 Mazda 323F 等 。Mercedes OBenz 和 Siemens Automotive 两大公 司共同投资 6 500 万英镑用于开发 EPS , 他们的目标是到 2002 年装车, 年产 300 万套, 成为全球 EPS 制造商。他们计划开发出适用于汽车前桥负荷超过 1200kg 的 EPS,因此货车也将可能成为 EPS 的装备目标。而我国在 2002 年才开始研制开发汽车 EPS 产品, 目前已经知道的有 13 家企业和科研 院校正在研制中。其中南摩股份有限公司( 生产转向柱式的 EPS 产品) 在 2003 年开始进入小批量生 产阶段, 其他厂家和科研院校均在开发阶段中。
角、转向速度、横向加速度、前轴重力等多种信号进行与汽车特性相吻合的综合控制, 以获得更好的 转向路感。未来的EPS 将朝着电子四轮转向的方向发展, 并与电子悬架统一协调控制。

汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计的开题报告

汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计的开题报告

汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计的开题报告1.选题背景及意义随着自动驾驶技术的发展和普及,汽车的电动助力转向系统显得尤为重要。

电动助力转向系统不仅可以提高车辆的安全性和稳定性,还能够降低驾驶者对车辆的操作难度。

而对于电动助力转向系统的控制策略的研究和试验台方案设计,对于提高汽车整体效能和实现自动驾驶技术的发展都具有重要的意义。

2.研究内容和方法本研究将针对车辆的电动助力转向系统控制策略进行研究和试验台方案设计。

具体内容如下:(1)电动助力转向系统控制策略研究:该部分将研究电动助力转向系统的工作原理和控制策略,探讨如何优化转向系统的控制策略,提高转向系统的效率、安全性和稳定性。

(2)试验台方案设计:该部分将根据研究的结果,在实际车辆上设计和搭建电动助力转向系统试验台,测试电动助力转向系统在不同条件下的控制策略和性能。

3.预期结果及应用价值预期结果:通过本研究,可以分析和研究电动助力转向系统的控制策略和性能,设计出可靠的试验台方案,并进行实验验证,获得相关数据和结论,从而得到如下预期结果:(1)电动助力转向系统控制策略的优化与改进;(2)试验台方案的实现与验证。

应用价值:本研究的成果可以为车辆制造商和自动驾驶技术开发者提供有价值的参考意见,进而提高车辆的安全性、稳定性和自动驾驶的实现效率,具有一定的社会和经济效益。

同时,也可推动电动助力转向系统控制策略的研究和发展,为智能交通和智能汽车等领域的发展提供支持。

4.研究计划及进度安排研究时间:2021年3月至2022年3月。

研究过程及进度安排如下:阶段一:文献综述与理论分析(2021.03~2021.06)1. 文献综述,了解国内外关于电动助力转向系统控制策略的研究进展,并分析其中的优点和不足之处。

2. 理论分析,对电动助力转向系统进行建模,分析转向系统的控制策略和转向过程的特征,为后面的实验设计打下基础。

阶段二:试验台方案设计(2021.07~2021.12)1. 试验系统硬件设计,选择相应的传感器和执行器,并设计相应的控制电路。

车电动助力转向器电控单元(ECU)的研究 毕业设计论文

车电动助力转向器电控单元(ECU)的研究  毕业设计论文

摘要电动助力系统采用电动机提供助力,具有转向力可变、路感良好、环保、耗能低和维修方便等优点,充分体现出汽车向智能化发展、满足未来安全性要求和环保要求的发展趋势。

本文在深入学习电动助力系统工作原理的基础上,设计了电动助力系统控制单元的硬件电路,研究了控制策略和算法,开发了相应的软件程序,印制了电路板,在自行搭建的试验平台上进行了实验验证。

具体工作内容如下:1. 研究了电动助力转向系统的发展和系统的基本原理;2. 在充分考虑满足电动助力控制单元功能需求的基础上,开发了一套基于单片机80C552的电机控制方案:利用电子执行单元(ECU)实时采集信号,运用PWM技术实现对H桥和电动机进行电流闭环控制,并完成了硬件电路设计;3. 在保证汽车的稳定性和安全性条件下,通过深入研究助力控制、回正控制和阻尼控制策略,提出了基于PID的控制算法,开发了核心控制程序;上述研究工作实现了电动助力系统低速轻便、高速稳定的使用要求,为下一步的工程实用化奠定了先期技术基础。

关键词:电动机,PID,控制策略,PWMAbstractEPS is a kind of power steering system following the system of hydraulic, motor was adopted to offer power directly. EPS has many advantages such as adjusted power which is controlled by the automatically controlling unit,good way sense,environmental protection,low energy consumption, convenient maintenance. The development trend of intelligent vehicles, future security requirements and environmental requirements was fully represented by EPS.In this thesis the Electronic Control Unit (ECU) and the software program of the ECU was designed, control strategies and algorithm were also studied based on the study of the operation principles of EPS. Following is the detailed process:1. Basic components, working principle and mathematical model of Brushless DC Motor (BLDCM) were described in detail.2. While the functions of ECU were considered, a scheme of motor control based on the high-performance microcontroller 80C552 was put forward and the ECU was designed. PWM technique was used to control H and closed loop motor current.3. Three control strategies which are assisting mode return ability and damp mode to get a stable steering under various conditions was presented and discussed in this paper. And a control algorithm based on PID was proposed under the strategies.The research above make the A/D acquisition program, speed signal acquisition program of the Electric power steering system come true, and t it laid a practical basis for the next preliminary technology.Keywords: MOTOR; PID; Control Strategy; PWM目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1电动助力转向系统 (1)1.1.1电动助力转向系统的原理及发展 (1)1.1.2 电动助力转向系统控制单元 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究的目的和意义 (6)1.4本文研究内容 (6)第二章助力特性和控制策略研究 (8)2.1助力特性分析 (8)2.1.1助力特性的概念 (8)2.1.2助力特性曲线分类 (9)2.2控制模式 (10)2.2.1助力控制 (11)2.2.2回正控制 (12)2.3控制策略研究 (13)2.3.1电机目标转矩的控制策略 (13)2.3.2助力电机的电流控制策略 (14)2.3.3控制算法 (14)2.4本章小结 (16)第三章硬件控制系统设计 (17)3.1 EPS控制系统的总体结构 (17)3.2 ECU的控制芯片 (18)3.3电源电路和信号处理电路 (19)3.3.1电源电路 (19)3.3.2扭矩信号 (20)3.4电机的控制电路和保护电路 (21)3.4.1电动机的PWM调压调速原理 (22)3.4.2功率开关部件的选择及其驱动电路 (24)3.4.3电动机的保护电路 (25)3.5故障诊断电路 (26)3.6系统硬件的抗干扰性设计 (27)3.7本章小结 (27)第四章EPS控制软件设计 (28)4.1系统控制软件概述 (28)4.2 转向盘转矩信号采集子程序 (29)4.3 车速信号的采集子程序 (29)4.4 目标电流的确定 (30)4.4.1 助力曲线与目标电流 (30)4.4.2 助力特性曲线的确定 (30)4.5 PWM 脉宽调制及电机控制 (31)4.6 判断转向子程序 (31)4.7 软件滤波设计 (31)4.8 本章小结 (32)结论及展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)第一章绪论汽车转向系统作为汽车的重要组成部分,决定着汽车主动安全性的关键,汽车是否具有安全的操作性能,始终是消费者最关心的,也是汽车厂商在日趋激烈的市场竞争中站稳,始终是消费者最关心的,也是汽车厂商在日趋激烈的市场竞争中站稳脚跟的根本。

电动助力转向系统的研究与设计

电动助力转向系统的研究与设计

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。

汽车整车汽车转向系统开发流程

汽车整车汽车转向系统开发流程

汽车整车汽车转向系统开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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汽车电动辅助转向传动机构项目实训项目认识心得

汽车电动辅助转向传动机构项目实训项目认识心得

汽车电动辅助转向传动机构项目实训项目认识心得1.引言概述部分是对整篇文章的介绍和概括,可以从以下几个方面进行描述:1.1 概述汽车电动辅助转向传动机构项目实训项目是一个实践性极强的项目,旨在通过参与实际的项目实训,提升学生对于汽车电动辅助转向传动机构的认识和理解。

本文将围绕该项目的实施过程和项目经验展开,探讨项目的具体实操内容,总结经验和教训,同时对未来的发展进行展望。

项目实训是学生将理论知识应用到实际操作中的重要环节,通过参与该项目的实训,学生将有机会亲自接触和操作真实的汽车电动辅助转向传动机构。

通过实际操纵和调试,学生将深入了解该传动机构的原理、结构和工作原理,以及其在汽车行驶过程中的作用和重要性。

在项目实施的过程中,项目组成员将根据项目需求,进行机构的选型和设计,制定实施计划,并协同合作完成实操工作。

实训过程中,学生将学习到团队合作、项目管理以及技术操作等方面的知识和能力。

同时,还将通过错误和挑战来不断修正和提高自己的技能,增强解决问题的能力和创新思维。

通过对该项目的深入了解和实际操作,学生将获得宝贵的实践经验和技能,提高自身的综合素质和竞争力。

同时,该项目也为学生未来的职业发展和研究提供了宝贵的素材和基础。

综上所述,本文将从项目实施的过程入手,详细介绍汽车电动辅助转向传动机构项目实训的内容和经验,总结学到的知识和技能,展望未来的发展方向。

通过本文的撰写,旨在分享实践经验,促进项目实训的有效实施,从而为学生的职业发展和学术研究提供有益的借鉴和参考。

1.2文章结构文章结构部分的内容:文章的结构分为引言、正文和结论三个部分。

下面将逐一介绍这三个部分的内容。

引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个内容。

首先概述部分将简要介绍汽车电动辅助转向传动机构项目实训项目的背景和意义,说明为什么这个项目是值得研究和实施的。

这可以让读者对该项目有个整体的认识和了解。

其次,文章结构部分将介绍整篇文章的结构,说明各个部分的内容和组织方式。

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汽车电动助力转向系统开发项目简要说明一、项目概要及背景研制开发汽车电动助力转向系统(简称EPS)。

产品包括转向柱式、齿轮齿条式、小齿轮式三大系列,产品技术水平达到国际先进。

项目从2008年10月开始,计划2010年5月完成。

2010年开始批量生产,达产后年产汽车电动助力转向系统30万套。

汽车电动转向系统是一种新型助力转向装置,它用电机提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制。

它用于汽车转向系统上,可以使汽车转向操作轻便、灵活、可靠,从而获得最佳动力控制,改善转向系统性能,提高安全性;它能节约燃料,有利于环保,是现代汽车发展的高新技术,也是轿车动力转向技术未来发展方向。

国外EPS的研究已经有20多年历史,近年来随着电子技术的发展,EPS成为发展最快的高科技汽车零部件产品之一。

目前日本、欧洲已迅速推广,预测2010年后,顶级轿车将全部安装EPS,全世界30%新开发车型将安装电动助力转向系统。

For personal use only in study and research; not for commercial use目前我国EPS研发处于起步阶段,产品技术处于国外20世纪90年代中期水平,技术落后,软硬件依赖进口,只有少数厂家可以进行以组装为主的EPS 生产。

国内汽车厂商配套主要依赖于进口。

随着汽车工业的发展,我国到2010年汽车产销量将达到1000万辆以上,可以安装EPS的轿车、微型面包车、轻型客车、轻型货车年产量超过400万辆。

我国汽车转向行业“十一.五”专题发展规划,到2010年电动助力转向装置需求量约为100万套。

汽车电动助力转向系统已列入《中国汽车零部件“十一五”专项发展规划》重点发展的产品。

本项目研发的EPS适用于国内大多数中小排量乘用车。

For personal use only in study and research; not for commercial use二、研制开发的目的和意义目前国内1.6升以下乘用车的转向系统主要是机械转向。

机械转向驾驶员劳动强度大,操控安全性低,容易疲劳,易发安全事故。

本产品的应用,可大大提高国内汽车装备水平、安全性和驾驶舒适度。

我国目前是汽车零部件制造大国,但具有核心技术和自主知识产权的产品凤毛麟角,该产品的推出,可大大提高国内汽车转向系统技术水平,提高汽车零部件产品附加值。

通过对产品关键技术和零部件的研究开发,将提升我国汽车整车和零部件企业的自主创新能力,打造民族工业的国际化品牌,提高企业竞争力。

研发成果转化成30万套生产能力,将加速EPS的普及,使我国整车厂摆脱依赖进口,降低整车成本;同时创造就业机会,增加财政收入。

三、国内外相关技术发展概况和趋势自80年代以来,国外电动助力转向技术经过20多年的发展,已比较成熟。

在电机技术方面,最早采用有刷直流电机,功率相对较小,2003年开始有无刷电机投产,其功率较大,适用车型范围较广,现在排量较大的汽车上,无刷直流的应用已经比较普遍,并且随着电机技术水平和可靠性的提高,电磁离合器也已逐渐被淘汰。

国外EPS控制电机已经发展到下一代,为广泛配套现有车型作了充足的准备,为全面替代液压转向奠定了基础。

在扭矩传感器技术方面,最早采用以电位计为代表的接触式传感器,现已普遍采用非接触式传感器,使用寿命和精度大大提高。

在控制技术方面,已从最初的简单助力,发展到主动阻尼控制、主动回正控制、底盘集成控制等,使得电动助力转向的转向感觉得到了大大的提高,促使电动助力转向应用越来越广泛。

国外电动助力转向产品已经实现系列化与多样化,能根据不同的车型,匹配最优化的电动助力转向产品。

从适合于小排量的管柱助力式电动助力转向、适合中等排量的小齿轮助力式电动助力转向、到适合于大排量的齿条助力式电动助力转向,各种产品均已实现了大批量生产和配套。

国外除了各大汽车公司和零部件供应商纷纷研究开发EPS系统外,各大芯片开发商也争相为EPS系统开发专用芯片,甚至提供完整的解决方案,如Motorola为EPS设计了集成驱动电路MC33883等。

目前ZFLS、万都、昭和等公司的EPS产品已经进入中国,如PQ35采用ZFLS产品,飞度采用昭和EPS等,但是国外EPS产品普遍价格高,美国、德国的EPS因采用交流电机而尤其昂贵。

国内EPS系统的研究开发起于90年代末,真正在EPS技术上有所突破是最近二、三年。

在电机技术方面,目前采用有刷直流电机,但没有形成专有自主知识产权。

在扭矩传感器技术方面,采用导电塑料电位计,也没有形成专有自主知识产权。

在控制器技术方面,自2000年以来,国内有十余家单位开发研究,但多为理论导向型的高校或校企联合开发,与真正意义上的汽车电子产品开发有较大的距离,目前多数设计都模仿日本早期的N3和E6控制器,体积大,技术陈旧。

目前国内电动助力转向产品基本上还处于以“昌河北斗星”为模板的管柱助力式电动助力转向,产品单一,难与排气量更大些的汽车进行匹配。

不过近年来国内EPS技术也有很大突破,成果产业化步伐大大加快。

天津大学开发了采用16位单片机的EPS控制器样品;北京理工大学开发出电动汽车用EPS控制器;南方航空动力机械设备厂开发的EPS已开始小批量装车;浙江福林国润汽车零部件有限公司开发的EPS开始在吉利的豪情232车型上试装。

四、前期研制开发情况项目分为三个阶段:市场调研和分析、市场和样件开发、小批试制和整机配试。

项目2008年10月开始,已经完成市场调研和分析、转向柱式EPS 样件设计,目前正在进行样件制造,已与客户签订意向开发协议,5月将进行第一种产品的整机配试。

五、主要研制开发内容和考核目标1.本项目具体内容与技术创新点本项目进行转向柱式、齿轮齿条式、小齿轮式三大系列汽车电动助力转向系统的研制开发。

包括市场开发、产品设计、试验、样件制造、小批试制等。

产品创新点:EPS传感器是系统信号检测和输出元件,该元件要求使用寿命长,信号输出稳定,对称性和重复一致性高。

目前,国内外主要用接触式传感器,磨损问题较突出。

本项目传感器首次采用霍尔元件,非接触结构,使用寿命和可靠性显著提高,输出的信号稳定准确。

控制单元是电动转向系统的中枢神经,其程序设计的好坏直接影响驾驶稳定性和舒适性。

本项目有独创设计,在满足通用性的情况下,增加了高速阻尼设计,即汽车在达到设定的速度时,转向系统会主动增加系统阻力,使汽车高速稳定性好,不“发飘”。

机械管柱部分是EPS的“骨架”,要求精度高、效率高、强度高,其间隙和效率问题是影响EPS性能的关键,因此不仅要消除减速机构的装配配合间隙,还要能够自动补偿因磨损而产生的新间隙。

本项目在蜗杆的两端进行了特殊的设计,分别加有轴向间隙补偿元件,不仅能够自动补偿间隙,而且还能够起到减振的作用。

汽车转向系统对回正性有具体的要求,本项目采用根据实际需要,进行主动回正设,通过转角传感器的角度信号,控制汽车在转向结束时能够具有主动回正的趋势,提高了驾驶的舒适性。

本项目传感器信号采集单元已经申请国家专利,传动部分拟申请国家专利。

2.本项目考核目标2010年5月至少一种产品达到批量生产。

六、项目组织实施方案1.实施方式公司采用项目管理方式,成立了项目研发小组,进行单独立项、独立核算,对项目人员实行绩效考核制度。

2.技术路线本项目控制单元与高校科研院所联合开发,其余部件自主开发。

3.项目进度安排、实施期限实施期限:2008年10月—2010年5月。

进度安排:2008年10 —12月:市场调研分析2009年1—4月:第一种产品样件设计、制造、试验2009年5—12月:第一种产品整机配试第二、三种产品样件设计、制造、试验2010年1-5月:第一种产品试生产第二、三种产品整机配试七、经济效益和环境影响1.环境影响本项目不产生废气和粉尘。

主要污染源及污染物是:机加工、装配产生的废清洗液、乳化液、废金属屑,水泵房和空压站产生的噪声,废水处理站产生的污泥以及生活垃圾等。

本项目采取一系列有效的治理措施,三废能够达到国家和环保部门排放标准,不会对环境产生影响。

2.经济效益项目达产后,年产电动助力转向系统30万件;实现销售收入30000万元;增值税1329万元,销售税金及附加133万元,利润总额3340万元,经济效益明显。

八、项目资金预算、资金来源与落实、申请市财政资金理由1.资金预算安排本项目资金预算260万元,其中市场调研分析25万元,市场开发费30万元,试验室设备120万元,产品设计试验检测50万元,样件试制30万元,不可预见费5万元。

计划2009年完成投资220万元,2010年完成投资40万元,截止3月份项目已完成投资80万元。

2.资金来源企业自筹220万元,申请财政专项资金40万元。

3.申请市财政资金的理由本项目符合国家产业政策,是国家鼓励发展的高新技术产品。

自2008年10月大连创新零部件公司遇到的前所未有的世界金融危机,从08年11月开始产品订单急剧下降,公司生产经营受到了严重影响,资金出现了短缺。

EPS项目是大连创新公司战略项目,对提高企业自主创新能力和今后的发展有重大意义,对大连市汽车零部件的行业发展具有推动作用。

为了使产品尽早开发成功投入市场,申请市财政资金。

九、项目申报单位概况大连创新零部件制造公司组建于1998年,股份合作制企业。

公司位于大连开发区48号地创新零部件工业园,公司主要从事车用发动机零部件、工程机械零部件、海事发动机零部件等的加工制造和销售,产品主要为美国伊顿、德国克诺尔、美国水星、德国道依茨、美国康明斯、卡特比勒和道依茨一汽(大连)等国内外知名公司配套,产品出口日本、德国、美国、英国、法国、巴西等国家。

公司是辽宁省装备制造业重点企业和大连市汽车零部件行业龙头企业,曾连续四年进入大连市50家纳税大户行列,荣获辽宁省百强纳税企业、辽宁省“守合同重信用”企业、大连市高新技术企业、大连市纳税A级信誉等级单位、大连市劳动关系和谐企业、2005-2006年度大连市综合实力百强民营企业等荣誉称号。

2006年公司被商务部、国家发改委认定为国家汽车零部件出口基地企业。

公司通过了德国莱茵公司的ISO/TS16949/ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证。

大连创新零部件制造公司2009年3月20日仅供个人参考仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。

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