电动助力转向系统试验台开发及助力特性试验研究

摘要

电动助力转向（Electric Power Steering System，简称EPS）系统是汽车动力转向系统发展的高新技术之一。EPS系统既能保证驾驶员在汽车低车速转向时操纵轻便，又能保证在汽车高车速行驶时操纵稳定。EPS系统还具有节能环保、结构紧凑、安装维修方便、路感良好等优点。随着汽车智能化技术和新能源技术发展，EPS系统在汽车领域的应用越来越广泛。　　本论文研究目标是：针对国外某品牌EPS系统搭建EPS系统试验台，并完成EPS系统基本测试试验研究和助力特性测试研究，获得该 EPS 系统的不同车速下助力特性关系，为 EPS 系统开发特别是助力控制策略的研究提供具有一定参考价值的基础数据。本论文的主要研究内容有以下几个方面：　　（1）通过查找参考文献等途径，对主要几种类型的EPS系统结构特点进行分析，并结合国内EPS系统技术发展现状，选择了比较适合国内EPS系统研发的双小齿轮式EPS系统作为本论文测试研究对象。　　（2）经过对EPS系统试验台研究现状进行分析，确定了试验台转向盘及轮胎侧向力的加载方式。并用 SolidWorks 软件完成了试验台三维模型的建立，安装调试好了试验台硬件部分。　　（3）通过查阅EPS系统试验台开发技术的参考文献，结合实验室技术条件，选用数据采集卡及运动控制卡完成数据采集及驱动控制系统的设计，并完成试验台测控系统的建立、安装和调试。　　（4）以国外某品牌汽车上的双小齿轮式EPS系统为试验台测试对象，结合该EPS系统的参考资料完成了EPS试验控制系统的搭建。　　（5）完成了EPS系统的基本试验研究，获得该EPS系统的基本参数。通过分析比较5053诊断器读取的EPS系统内部数据和试验台测试获得的数据，验证了EPS系统试验台的可靠性。　　（6）对该品牌EPS系统进行了助力特性相关测试研究，获得了：不同车速下的转向盘转矩变化曲线、助力特性曲线簇、驾驶员操纵力矩-电机助力矩两种力矩在齿条上作用力的关系曲线及方程。　　通过试验台的开发与应用对该EPS系统进行基础研究，积累了EPS系统自主研发所需的基础知识。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题来源与研究背景

1.2 EPS系统发展现状

1.3 EPS系统试验台研究现状

1.4 论文主要研究内容

2 EPS系统概述及受力分析

2.1 EPS系统

2.2 EPS系统的控制策略

2.3 EPS系统受力分析

2.4 本章小结

3 EPS系统试验台硬件实现

3.1 EPS试验控制系统

3.2 试验台结构设计

3.3 试验台测控系统设计

3.4 本章小结

4 EPS系统基本试验研究

4.1 零点校准试验

4. 2 转向盘总圈数试验

4. 3 传动间隙试验

4. 4 传动比试验

4.5 本章小结

5 助力特性相关试验研究

5. 1 零车速无助力空载试验

5. 2 零车速有助力空载试验

5. 3 不同车速下空载试验

5. 4 助力特性试验

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果