汽车电动助力转向(EPS)系统的设计.doc

汽车电动助力转向(EPS)系统的设计 200* 年 *月 *日 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…………………………………………… 二、 EPS的基本构造和原理 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EPS）具有节能、成本低和便于控制，易于装车，提高操纵稳定性和轻便性以及符合机电一体化的要求等优点，正迎合了时代的要求。 1.2 EPS的特点 1.EPS节能环保。由于发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，液压转向系统使整个发动机燃 油消耗量增加了3％～5％，而EPS以蓄电池为能源，以电机为动力元件，可独立于 发动机工作，EPS几乎不直接消耗发动机燃油。EPS不存在液压动力转向系统的燃油 泄漏问题，EPS通过电子控制，对环境几乎没有污染。 2.EPS装配方便。 EPS的主要部件可以集成在一起，易于布置，与液压动力转向系统相比减少了许多元件，没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，元件数目少，装配方便，节约时间。 3. EPS效率高。 液压动力转向系统效率一般在60%～70%，而EPS的效率较高，可高达90％以上。 4. EPS路感好。 　传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数，工作驱动力大，但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而EPS系统的滞后特性可以通过EPS控制器的软件加以补偿，使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。 5. EPS回正性好。　　EPS系统结构简单，不仅操作简便，还可以通过调整EPS控制器的软件，得到最佳的回正