1、（论文） 1 目 录 1 引言 1 1.1 汽车电动助力转向系统的特点. 1 1.2 电动助力转向系统国内外的研究现状. 2 1.3 EPS 的发展趋势和急待解决的核心技术 . 2 1.4 本课题研究的目的与意义. 3 2 电动助力转向系统方案确定及其工作原理 4 2.1 电动助力转向系统的工作原理. 5 2.2 电动助力转向系统的数学模型. 7 2.3 电动助力转向系统的主要部分11 3 电动助力转向系统的硬件设计 16 3.1 电子动力转向系统控制器的总体结构 16 3.2 控制器微处理芯片的选择. 17 3.3 控制器输入通道的设计. 20 3.4 控制器输出通道的设计. 23 3.5
2、系统供电电源电路设计. 28 3.6 系统硬件抗干扰措施. 28 4 电子动力转向系统的软件设计 30 4.1 EPS.的控制策略 . 30 4.2 电子动力转向系统各功能模块的软件设计. 32 5 总结 38 参考文献 39 致 谢 40 （论文） 2 附录 41 1 引言 1.1 汽车电动助力转向系统的特点 由于动力转向系统具有转向操纵灵活、轻便、并可吸收路面对前轮产生的冲击等优点， 自 20 世纪 50 年代以来在各国汽车上开始普遍应用。现今液压助力转向器(HPS)是以内燃机作 为动力的汽车助力转向器的主流。但是传统的 HPS 需要持续的能量消耗，降低了汽车的燃油 经济性。同时其复杂的液
3、压系统具有助力特性不可调整、污染环境、维修不便等缺点。20 世 纪 80 年代开始研究的汽车上电能为动力的电动助力转向系统(EPS)。和 HPS 相比，它具有更 为突出的优点: 1.EPS 能在各种行驶工况下提供最佳助力，减少由路面不平所引起的对转向系统的扰动， 改善汽车的转向特性，减少汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定 性，进而提高汽车的主动安全性。并且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同对象使用 的需要。 2.提高了汽车的燃油经济性。液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停 地流动，浪费了部分能量。相反电动转向系的 EPS 需要转向操作时才需要电机提供的
4、能量， 是真正的按需供能型(on demand)系统。 装有电动转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的 车辆对比实验表明，在不转向情况下、装有电动转向系统的车辆燃油消耗降低 2.5%;在使用转 向情况下，燃油消耗降低了 5.5% 。 1 3.增强了转向跟随性。 在 EPS 中， 电动机与助力机构直接相连以使其能量直接用于车轮的 转向。这样增加了系统的转动惯量，电机部分的阻尼也使得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。和 HPS 相比，旋转力矩产生于电机，没有液压 助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。 4.该系统由电动机直接提供转向助力，在停车时，也可获得最大的转向动力。同时省去了 液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、密封件、传送带和装于发动机上 （论文） 3 的皮带轮等，其零件比 HPS 大大减少，因而其质量更轻、结构更紧凑，在安装位置的选择方 面也更容易，装配自动化程度更高，维修更简单。 5.EPS 没有液压回路，不存在渗油的问题，减少了对环境的污染。同时由于液压油在低温 时的粘度很大，存在低温时必须
