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1、 目 录摘要 .IABSTRACT .II第 1 章 绪论 .11.1 转向助力系统的国内外研究现状与发展趋势 .11.2 选题的目的 和意义 .31.3 本课题研究的内容和拟解决的主要问 题 .41.3.1 本 课题的主要内容 .41.3.2 拟解决的主 要问题 .4第 2 章 EPS 系统的 组成 .52.1 EPS 工作原理 与结构组 成 .52.2 传统液 压动力转向系 统 .52.3 电动助力转向系 统特点 .62.4 EPS 的类型 .62.5 助力系 统的关键部 件 .72.5.1 助力电 机 .72.5.2 转矩传感器 .72.5.3 车速 传感 器 .82.5.4 电子 控制
2、单 元 .92.6 本章小结 .11第 3 章 EPS 系统 的硬件 设计 .123.1 EPS 系统硬件电路 结构 .123.2 单片机最小系统电路 .123.2.1 时 钟电 路 .123.2.2 复位 .133.3 电源电 路 .143.4 电动机的 驱动 .153.5 三态缓冲 器 .173.6 电动 机的变 频调速控 制 .18 3.7 电动机 H 桥驱动 方式 .183.8 本章 小结 .19第 4 章 EPS 控制策略和软件 设计 .204.1 EPS 系统的控 制要 求 .204.1.1 回正 控制 .204.1.2 阻尼控制 .204.2 转向助 力特性曲线 的选择 .214
3、.2.1 助力特性的理论研究 .214.2.2 助力特性曲 线的选择 .214.3 EPS 的软件 设计 .224.3.1 开发环境 .224.3.2 数字滤波程序设 计 .244.3.3 AD 模 块 .254.3.4 电机助力 子程 序 .264.3.5 系统主程序 .274.4 本章小结 .27第 5 章 软件下载及系统的试验 .285.1 STC 单片机程序下载器 的使用 .285.2 系统的试验 .305.3 系统的调试 .305.4 本章 小结 .30结 论 .32参考文献 .33致谢 .34附录 A.35附录 B.43附录 C.46 1第 1 章 绪 论1.1 转向助力系统的国内
4、外研究现状与发展趋势助力转向系统按照提供动力的形式大致可以分为了纯机械式转向系统（ Manual Steering， 简 称 MS） 、液压式转向系统 （ Hydraulic Power Steering， 简 称 HPS） 、电控液压式转向系统（ Electro Hydraulic Power Steering， 简 称 EHPS） 、电动助力式转向系统（E lectric Power Steering， 简 称 EPS）。全套图纸，加传统的动力转向系统一般采用液压助力， 上个世纪 80 年代开始，人们开始研究电子控制式电动助力转向。1988 年 2 月日本的铃木公司开发出了电动助力式转向系
5、统，并装在 Cervo 车上，随后又配备在 Alto 车上，摆脱了液压助力转向系统的束缚。本田汽车公司首次将 EPS 装备于大批量生产的 EPS。此后 EPS 便雨后春笋般发展起来，并将应用范围扩展到大型轿车和客车方面上。E PS 是 在 EHPS(电控液压助力转向)的基础上发展起来的，其结构简单、零件数量大大减少、可靠性强，它取消大量液压配件，只依靠电动机驱动转向机构，解决了长期以来存在的液压管路泄漏和效率低下的问题。新一代的 EPS 则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。随着电子技术的发展，EPS 技术日趋完善，并且其成本大幅度 2降低，为此其应用范围将越来越
6、大。在国外，EPS 已经进入批量生产阶段，并成为汽车零部件高新技术产品。由于技术保密，很难获得控制参数，要想实现技术自主创新，还需国人自己钻研。EPS 经过二十多年的发展，技术同趋完善，其应用范围已经从最初的微型轿车向更大型轿车和商用轿车方向发展，如新上市的一汽大众速腾等中型轿车已经安装EPS。本田甚至还在其 Acyra NSX 赛车上安装了 EPS。日本早期的 EPS 只在低速和停车转向时助力，后来发展的 EPS 不仅能在低速和停车时助力，还能在高速行驶时提高汽车的操纵稳定性。正是由于这一系列的优点，在世界汽车行业中，EPS 的年增长量达 130 万至 150 万套，据美国天合(TRW) 公
7、司预测，到 2010 年，全球范围内电动助力转向器的装车率将超过 30，因此，电动助力转向技术的发展前景是非常广阔的。这也正是全球各大公司对其青睐的原因。就相关 EPS 的研究资料所阐述的发展趋势来看，控制信号除了依靠车速与扭矩信号，而且还需要转向角、转向速度、横向加速度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。如今国内外对 EPS 研 究 有 几 个 比 较 集 中 的 方面 ， 如 ： EPS 助 力 控 制 策 略 、 系 统 匹 配 技 术 及 其 可 靠 性 的 研 究 。从 国 内 外 的 研 究 看 今 后 的 研 究 方 向 主 要 集 中 在 EPS 助 力 控 制 策 略 和 系 统 匹 配技 术 等 方 面 。 汽 车 转 向 除 了 满 足 轻 便 和 灵 敏 两 个 要 求 外 ， 还 要 为
