B级轿车电动助力转向系统设计[毕业论文+电路图]

汽车专业毕业论文:B级轿车电动助力转向系统设计含毕业论文说明书、开题报告、英文文献翻译、电路图。

B级轿车电动助力转向系统设计[毕业论文+电路图]

摘 要

汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向Manual Steering，简称MS）发展为液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后又出现了电控液压助力转向系统（Electro Hydraulic Power Steering简称EHPS）和电动助力转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。国外趋势,由于电动助力转向系统具有以上诸多优点,国外许多汽车及零部件生产商纷纷致力于该技术的研究。在此之后,电动助力转向技术如雨后春笋般得到迅速发展。转向的趋势电动转向系统作为一种新型的转向系统。相比之下国内的EPS的研究起步较晚。

电助力转向系统的工作原理为:首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向

关键字：单片机； 转速； 传感器；电动助力

Abstract

Automotive steering system is used to alter or keep cars driving direction of specialized institutions. Action is to make cars driving during the manipulation of the requirements in accordance with the driver timely change its driving direction, and by coming in occasional shock and road car accidentally deviation driving direction, driving system and with miming cars keep maintained together. Therefore, steering system's capability directly affects the manipulation stability and safety car.

In automobile development course, Steering system experienced four stages of development: from the initial mechanical Steering system development for Hydraulic Steering system, then again appeared electronically controlled Hydraulic Steering system and Electric Power Steering system. Foreign trend, because of electric power steering system has above many merits, many foreign automobile and component manufacturers are committed to the technology research. After that, electric power steering technology is rapidly developing springing up. Steering trend electric steering system as a kind of new steering system. By contrast, domestic EPS research startting evening

Electric power steering system for the working principle. First, the torque sensor measured on steering wheel drivers on the manipulation of the moment, the wheel speed sensors detect the vehicle driving speed, then present the two signals to ECU; According to the built-in control strategy: ECU, calculates the ideal target booster torque, into current instructions to motor; Then, the power generated by the torque motor slowdown institutions amplification on steering system in mechanical manipulation of the moment, and the driver together to overcome resistance torque, realize to the vehicle steering

Key words: MCU; speed sensor; electric power;

目 录

摘要……………………………………………………………………………… 1
ABSTRACT……………………………………………………………………… 2
引言…………………………………………………………………………………4
一.概述………………………………………………………………………………4
1.1 对转向系统的要求…………………………………………………………… 5
1.2 电动助力转向系统发展历史………………………………………………… 5
1.3 助力转向系统的优劣………………………………………………………… 6
1.4 研究目的……………………………………………………………………… 8
二.系统总体设计
2.1 EPS控制系统硬件设计………………………………………………………8
2.2 EPS工作原理…………………………………………………………………8
2.3 系统功能概述…………………………………………………………………9
三.硬件电路设计
3.1单片机模块……………………………………………………………………10
3.2时钟电路………………………………………………………………………12
3.3复位电路………………………………………………………………………12
3.4电机控制电路…………………………………………………………………13
3.5 PWM 控制电路…………………………………………………………………15
四.传感器应用
4.1.1 电位计式扭矩传感器………………………………………………………16
4.1.2 扭矩信号处理电路…………………………………………………………17
4.1.3 A/D转换电路………………………………………………………………18
4.2.1 霍尔传感器…………………………………………………………………19
4.2.2 车速处理电路………………………………………………………………20
五. 结论…………………………………………………………………………… 21
六 致谢………………………………………………………………………………22
七. 参考文献……………………………………………………………………… 23

引 言

用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。

一 概 述

1.1对转向系统的要求

在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。 对转向系提出的要求有：

(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性；

(2) 汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶；

(3) 汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动；

(4) 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小；

(5) 保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力；

(6) 操纵轻便；

(7) 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小；

(8) 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构；

(9) 在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置；

(10)进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。