乘用车动力转向系统设计开题报告

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1、 课题名称：课题名称：“智跑”乘用车动力转向系统设计 一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 课题来源：课题来源： 智跑乘用车的转向系统是采用电动式转向系统 （EPS） ， EPS 是英文 Electric Power Steering 的缩写,即电动助力转向系统。电动助力转向系统是汽车转向系统的发展 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，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。正是有

2、了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，将挑战 大家都非常熟知的、已具有 50 多年历史的液压转向系统。 驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大 小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压 信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方 向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制 器发出指令，电动机不工作。 课题研究的主要内容：课题研究的主要内容： 电动式 EPS 通常由扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元（ECU）、电动 机和电磁离合器等组成。 1、传感

3、器、电动机、电磁离合器的选型与计算。 2、减速机构的设计及零件图纸。 3、电动式 EPS 控制框图。 国内外现状综述：国内外现状综述： （1）国际市场发展现状和趋势。20世纪8O年代，日本铃木公司首次开发出电动助 力转向系统(Electrical Power Steering，简称EPS)，在此之后，日本的大发汽车公司、 三菱汽车公司及本田汽车公司均研制出适合各自车型的EPS。日本精工已成为世界最大 的EPS生产厂，占全球的3O%，日本光洋2006年已达到800万套，日本丰田从2003年开始 批量生产P-EPS，年产已上100万套，美国的Delphi公司、TRW 公司已经成功开发出EPS 系统

4、，大大促进了EPS技术的发展。经过近20年的发展，EPS技术日趋完善，其应用范围 从最初的微型轿车配套向负荷较大的中、高档型轿车配套发展。 国外生产的中低档小型、微型汽车大都备配了电动助力转向器，在部分中档轿车和 高级轿车上已经得到应用， 在中型车辆和重型车辆的应用也已处于研究阶段。 2006年EPS 的市场占有率已达到3O%。 (2)EPS国内市场发展现状和趋势。2006年，国内汽车产销均超过500万，目前国内 开发的EPS主要针对16排量以下的中小型汽车，而16排量以下的汽车约占7O 左右， 因此市场潜力巨大。当前国内实际安装EPS的汽车已达到15%，主要是昌河北斗星、哈飞 路宝等，轿车有

5、广州本田飞渡、上海大众途安、长安雨燕、一汽天津花冠30、一汽大 众开迪及郑州日产MPV旅行车，这些厂家都在寻求国产化合作伙伴。批量安装国产EPS的 1 车型有：爱迪尔车、新雅图轿车及吉利轿车；小批安装国产EPS的车型有天津夏利、双 环S6“小贵族”汽车；正在试装EPS的车型有：天津夏利X121轿车、福瑞达面包车、奇 瑞QQ轿车及杨子皮卡等车型。一汽轿车也准备安装国产电动转向器，正在寻求有实力的 合作伙伴。重庆长安铃木、长安福特准备在其生产的新车型中试装电动转向器。 研制EPS的厂家和科研院所已有好几十家，其中科研院所有清华大学、北京理工大 学、天津大学、吉林工业大学及重庆大学等。传统的汽车转向

6、器厂家有湖北恒隆、南京 标准件厂、杭州万向集团、重庆驰骋、天津津丰、浙江万达、浙江双辉剑、杭州世宝、 跃进汽车转向器公司及豫北光洋等厂家。但由于EPS为机电一体的高科技产品，传统的 汽车转向器厂家缺乏控制器开发方面的电子专家；而科研院所重于理论研究，缺乏实际 经验和批生产建线的能力，因而EPS研制进展较慢。 二、本课题拟解决的问题二、本课题拟解决的问题 EPSEPS 系统系统 电动助力式转向系统利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向, 不同车的 EPS结构部件尽管不一样, 但其基本原理是一致的。图1为EPS系统控制框图。 图1 EPS系统控制框图 当汽车处于直线行驶状态时, EPS便处于Standy状态,电动机停止工作, 只有在汽车 转向时, 系统才实时的实现助力控制作用。因而, EPS可以很容易的实现在全速范围内 的最佳助力控制, 在低速行驶时保证汽车的转向灵活轻便, 在高速行驶时保证汽车转 向稳定可靠。EPS的主要部件包括扭矩传感器、车速传感器、电动机、电子控制单元、 减速机构和电磁离合器, 其工作原理如下: 扭矩传感器、车速传感器EPS中扭矩传感器主要有: 电阻式