EPS电动助力转向文献综述

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汽车助力转向文献综述

汽车助力转向文献综述

文献综述汽车转向是通过驾驶者转动方向盘,经过转向系统提供的操纵力以改变车轮角度来实现。

助力转向是一种为了减轻驾驶员的操纵力而设有主力机构的转向装置。

为方便驾驶员易于操纵转向系,动力转向已经成为汽车的标准装备。

黄蓉清认为:汽车汽车转向系统大致经历了无助力的纯机械转向(MS)、有液压助力的液压助力转向(HPS)、随车速改变助力大小的电控液压助力转向(ECHPS)、由电动机直接驱动转向油泵的电动液压助力转向(EHPS)、纯粹靠电动机提供助力的电动助力转向(EPS)、可变传动比转向系统(VGRS)等发展历程。

专家们预测,未来汽车转向系统的发展趋势是线控转向(SBW),即取消方向盘与转向车轮之间原有的机械连接,而改用控制信号代替的一种电动转向系统。

(电动助力转向的原理和发展,华南理工大学汽车工程学院,广东广州510640,黄蓉清,向铁明,许迎东)。

电子助力转向系统的发展是朝着EPS的方向发展的,未来汽车配置中将必不可少的拥有电子助力转向系统,对司机的安全驾驶起到协助作用。

李国洪(电动助力系统控制单元的设计,天津理工大学,天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384)做出论断:在电动助力转向系统中,电子控制单元是整个系统的控制核心,也是驾驶系统的主要工作,电子控制单元设计要实现的主要功能如下:(1)采集方向盘扭矩信号和车速信号,并将其转化为DSP可以接收、处理的信号。

(2)根据控制要求,确定助力特性,将扭矩值换算成为电机提供的目标电流值。

(3)设计合适的驱动电路,将DSP的输出信号提供给直流助力电机。

(4)跟踪目标电流形成闭环控制,保证实际电流和目标电流的误差不超过允许范围.(5)对系统进行监控和保护,保证系统正常工作。

电动助力系统控制单元的设计是重中之重,对于控制单元的设计,我会尽力于老师沟通,毕竟控制单元一步错步步错,对于控制单元我细心加谨慎,来认真完成。

郝金魁认为(电动助力转向系统驱动电路的设计,石家庄铁道学院机械工程分院,2006-09-11,郝金魁,张超风):电动助力转向系统的硬件电路主要包括以下模块:MC9S12DP256 微控制器、电源电路、信号处理电路、直流电机功率驱动模块、故障诊断模块与显示模块、车速传感器、扭矩传感器、发动机点火信号、电流及电流传感器等接人处理电路, 另外还有电磁离合器等。

汽车电动助力转向特性分析-标准排版的本科论文

汽车电动助力转向特性分析-标准排版的本科论文

汽车电动助力转向特性分析摘要:汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System简称EPS)是近年来发展起来的种新型动力转向系统,具有节能、质量轻、安全、环保等一系列优点,正逐步取代传统的液压助力转向系统,成为未来汽车转向系统的发展方向,其出现并迅速成为世界汽车技术研究的热点。

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、液压助力转向系统,电控液压助力转向系统,到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向系统这几个阶段。

本文论述了EPS的特点、工作原理、结构组成、国内外的研究现状,通过对EPS各组成部分和汽车转向系统的分析出了EPS性能评价指标,并对三种助力特性曲线的特点进行了分析和比较。

EPS系统作为今后汽车转向系统的发展方向,这给EPS带来了更加广阔的应用前景。

关键词:电动助力转向;特性;发展Electric Power Steering Characteristics were AnalyzedAbstract :EPS is a new type of automobile steering system,which has the advantages of saving fuel,light,safety and producing less pollution. EPS is taking the place of HPS gradually and becoming the trend of steering system. It is rapidly become the hotspots in the research of automobile technology of the world.The developing process of steering system has experienced several phases from the simple Mechanical Steering System, Mechanical-Hydraulic Steering System to Electric-Hydraulic Steering System,till the Electric Power Steering System(EPS) with lower energy consumption and higher performance.The article discusses the characteristics of EPS,working principle,composition and the research status of domestic and abroad. Through the analysis of components of EPS system and the steering system, then the state function of the combination system model was deduced and the model for simulation was built in this paper. Given the EPS performance evaluation,analysis and compare the three types of assist characteristic,and then design a new type of assist curve in order to reduce the steering force which based on the parameters of a certain type of car. EPS has a great use in future.Keyword: Electric power steering Characteristic Development目录1 绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外发展状况 (3)1.2.1国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)2转向系统的概述 (6)2.1转向系统的发展过程 (6)2.1.1机械式转向系统 (6)2.1.2液压式助力转向系统(HPS) (7)2.1.3电液式助力转向系统(EHPS) (8)2.2电动助力转向系统 (10)2.2.1电动助力转向系统的结构 (10)2.2.2电动助力转向系统的工作原理 (11)2.2.3电动助力转向系统的类型 (13)2.2.4电动助力转向的关键技术 (14)2.2.5电动助力转向系统的优点 (15)3 电动助力转向系统受力与性能分析 (17)3.1电动助力转向系统受力 (17)3.2 理想转向盘力矩的研究 (18)3.3电动助力转向系统性能的主要评价指标 (19)3.3.1 转向回正能力评价 (19)3.3.2 转向轻便性评价 (19)3.3.3 转向盘中间位置操纵稳定性评价 (20)3.3.4 转向盘振动评价 (20)3.3.5 转向路感及路感强度 (21)4 电动助力转向助力特性研究 (22)4.1助力特性曲线定义 (22)4.2转向助力特性曲线设计概述 (22)4.3电动助力特性曲线类型 (23)4.3.1直线型 (24)4.3.2折线型 (25)4.3.3曲线型 (25)4.4不同助力特性曲线参数的影响 (26)5 结论与发展 (29)5.1结论 (29)5.2发展 (29)参考文献 (30)1绪论随着我国经济的持续发展,人民生活水平不断提高,汽车渐渐走入人们生活中,成为现代步伐的工具,而随着汽车保有量的增加以及由此带来的一系列问题,使得“安全、节能、环保”成为未来汽车发展的三大主题。

汽车转向系统综述

汽车转向系统综述

汽车转向系统概述摘要本文简述了汽车转向系统在国内外的发展,经历了机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向、电动助力转向系统四个阶段的发展的汽车转向系统已经相对成熟,探讨了汽车转向系统的发展趋势。

提出了通过控制信号解决方向盘与转向轴之间的联系问题,省略去方向盘与转向轴的机械连接装置,使汽车转向有更好的灵活性,更好的稳定性,轻便省力,并发现了系统中不够成熟和有待解决的问题。

关键词:助力转向;液压助力转向;电动助力转向AbstractThis article describes the steering system's development at home and abroad. The steering system experienced a mechanical steering, hydraulic power steering, electric hydraulic power steering and electric power steering four stages. Automotive steering system has been relatively mature. And the article explores the steering system trends. It proposed by the steering wheel and shift control signals to resolve the linkage between the axes, omitted to steering wheel and steering shaft of the mechanical connection device. It can make the car turn better flexibility, better stability. And I found that the system is not mature enough and the problems to be solved.Key Words: power steering; hydraulic power steering;electric power steering引言汽车转向系统的发展经历了传统的机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向、电动助力转向系统四个阶段。

汽车电动助力转向技术及发展状况_刘俊

汽车电动助力转向技术及发展状况_刘俊

汽车电动助力转向技术及发展状况刘俊(合肥工业大学机械汽车学院 车辆工程系合肥 230069)摘 要:综述国际汽车电动助力转向研究历史及目前现状和发展趋势,介绍了电动助力转向系统的工作原理、组成及结构,并对电动助力转向的性能进行分析。

关键词:电动助力转向;性能分析;发展1 前言电动助力转向系统(Electric power steering,简称EPS)是世界汽车电子控制技术发展的研究热点和前沿技术之一。

继电子技术在发动机点火与燃油喷射控制、制动器控制(ABS)、变速器控制(ECT)、悬架控制等汽车系统控制中得到广泛应用之后。

国外汽车电动助力转向已部分取代传统液压动力转向(Hydraulic power steering,简称HPS)。

目前国内清华大学、合肥工业大学等高校正从事该方面的研究,并取得了阶段性的成果,争取进一步改进与完善,早日实现商品化。

EPS 与HPS相比有许多优点。

液压助力转向系统在选定参数完成设计之后,助力转向系统的性能就确定了,不能再对其进行调节,因此协调转向轻便性与路感的关系困难。

EPS通过对控制器软件的设计,十分方便地调节系统的助力特性,使汽车能在不同车速下获得不同的助力特性,以满足不同的驾驶情况的需求。

同时,EPS用电动机直接提供助力,它能节约燃料,提高主动安全性,有利于环保。

2 汽车电动助力转向技术历史发展电动助力转向最先应用在微型轿车上,1988年,日本铃木公司首次在其Cervo车上装备EPS,随后还用在了其Alto车上。

1993年,本田汽车公司首次在其大批量生产的NSX跑车上装备电动转向系统,使之成为该车的标准配置,同年,意大利菲亚特公司也在其生产的邦托汽车上安装美国德尔福公司的电控助力转向系统。

九十年代,电动助力转向技术在各汽车制造先进国家得到了迅速发展。

日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司,美国的德尔福汽车系统公司、德国的ZF公司、英国的卢卡斯—伟利达公司等相继研制出了各自的EPS。

汽车电动助力转向系统的发展

汽车电动助力转向系统的发展

汽车电动助力转向系统的发展汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)是一种利用电动机驱动的辅助转向系统,通过电子控制单元(ECU)对电动机进行控制,以提供相应的转向力。

相比传统液压助力转向系统,EPS系统具有更快的反应速度、更高的能效和更好的可调性。

本文将从EPS系统的发展历程、工作原理和优势等方面来探讨汽车电动助力转向系统的发展。

汽车电动助力转向系统最早可以追溯到20世纪70年代,当时主要是为了提高驾驶舒适性而引入的。

而随着电子技术和电动机技术的不断发展,EPS系统逐渐成为了汽车领域的研究热点。

特别是在21世纪初,EPS系统开始逐渐取代液压助力转向系统,成为了新一代汽车助力转向系统的主流。

汽车电动助力转向系统主要由电动助力转向机构、电子控制单元(ECU)、转向传感器和转向力传感器等组成。

在转向过程中,车辆的转向操作通过转向传感器转化为电信号,经过ECU处理后,输出给电动助力转向机构,电动助力转向机构则产生相应的转向力。

整个过程实现了驾驶员的转向意图和车辆的实际转向行为之间的转换。

与传统液压助力转向系统相比,汽车电动助力转向系统具有以下优势。

EPS系统可以根据驾驶员的需求提供不同的转向力,提高了转向的稳定性和可调性。

EPS系统通过电子控制单元对电机进行精确控制,使得转向更加精准和灵活。

EPS系统没有液压助力转向系统的泄漏和污染问题,更加环保和可靠。

EPS系统由于采用了电动机,能够根据车速的不同自动调整转向力的大小,提高了能效。

EPS系统的响应速度更快,可以在瞬间提供所需的转向力。

随着汽车技术和电子技术的发展,EPS系统也在不断演进和更新。

目前,EPS系统已经可以实现自适应转向力调节、主动防侧移、纠偏保持和自动泊车等功能。

还有一些新的技术在不断应用于EPS系统中,例如电磁轮边转向系统、无杆电动助力转向系统和双电机电动助力转向系统等。

汽车电动助力转向系统是汽车发展的一个重要方向,具有更好的转向稳定性、可靠性和能效。

汽车电动助力转向_EPS_技术的现状和发展趋势分析

汽车电动助力转向_EPS_技术的现状和发展趋势分析
HPS 系统中,转向油泵是由发动机驱动的,只要发动
机械工程师 2009 年第 9 期 53
专题报道
SPECIAL REPORT 传动与控制
机在运转,油泵就会工作。而 EPS 系统由电动机提供助 负荷和点火等多种信号。
力,电动机可以由发动机驱动也可以由蓄电池驱动,在不
ECU 的控制算法很多,目前研究较多的主要有比例
要使汽车获得良好的操纵稳定性如适当的不足转向特性和良好的瞬态相应特性转向系统的参数控制必须以整车的相关参数为基础进行必须通过与整车动态性能的匹配才能从一定程度上得到保证43自动转向和全电动转向系统无人驾驶汽车已经成为汽车产业的热门领域适应无人驾驶的自动转向系统是汽车电子控制技术的重要内容成为汽车智能转向的发展趋势之一
油管等,质量减小,结构更紧凑;也没有液压油的消耗和 性能;最优二次型控制易于构建最优的闭环控制系统;鲁
泄漏问题,减小了对环境的污染。EPS 中 95%的组件都是 棒性控制理论以 EPS 系统精确的数学模型为基础,易受
可回收再利用的,而 HPS 系统的回收率只有 85%左右。 模型不确定性因素的影响,但设计简单、易于实现;模糊
干扰性等方面的严格要求,还能适应汽车智能化和集成 (电动机驱动转向齿轮),曲线型适用于前轴负荷较大的
化的发展 。 [6,7]
车型(电动机驱动转向齿条)。
3.2 ECU ECU 是 EPS 的控制核心,它根据各传感器的输入信
Imax
V=0
Imax
V=0
Imax
V=0
号 进 行 计 算 分 析 ,得 出 控 制 参 数 的 最 佳 值 ,然 后 发 出 控 制指令给电动机和离合器,控制其动作。ECU 的控制系 统和控制算法也是 EPS 的关键技术之一,要求控制系统

EPS电动助力转向系统的研究

EPS电动助力转向系统的研究

[摘要]理想的汽车助力转向系统不仅要求操纵轻便和灵敏,而且要求驾驶员有良好的“路感”。

传统的液压助力转向系统在整个助力过程中按固定的比例提供转向助力,只能够提供有效的转向助力,但还不能根本地解决汽车驾驶员操纵“路感”不足的问题。

电动助力转向系统与液压助力转向系统相比它有许多优点[关键词]汽车电动助力转向系统性能评价一、研究目的1.汽车电子化是当前汽车技术发展的必然趋势。

继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得到广泛应用之后,EPS在轿车和轻型汽车领域正逐步取代传统液压助力转向系统并向更大型轿车和商用客车方向发展,它己成为世界汽车技术发展的研究热点和前沿技术之一,所以它具有广泛的应用前景。

2.按转向动力能源不同,汽车转向系统可分为机械式转向系统和动力转向系统两大类。

3.传统转向系统就是由简单的机械来传递动力,主要的组成是有方向盘、转向器总成、以及转向拉杆等零件组成。

4.随着电子技术的发展,电子控制式机械—液压动力转向系统应运而生,该系统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统,但仍然无法根除液压动力转向系统的固有缺憾就是管内压力和油的泄露。

替液压动力转向系统的趋势。

二、EPS的工作原理及组成1.EPS的工作原理EPS主要由部分组成:电子控制单元(简称ECU)、扭矩传感器、电动机以及带有离合器的减速机构。

其基本工作原理是:不转向时,电动机不工作;当转向时,扭矩传感器将检测到的作用于转向盘上的扭矩信号传送给ECU, ECU同时接收车速传感器传来的车速信号,ECU对输入信号进行处理后,向电动机发出指令,电动机据此输出相应大小及方向的扭矩以产生助力,从而实现助力转向的实时控制。

2.部件组成及功能扭矩传感器用于检测作用于转向盘上的扭矩信号的大小与方向;车速传感器常采用电磁感应式传感器通过感应电流改变磁场的大小,安装在变速箱上;EPS的动力源是电动机,通常采用无刷永磁式直流电动机,其功能是根据ECU的指令产生相应的输出扭矩;离合器采用干式电磁式离合器,其功能是保证EPS在预先设定的车速范围内闭合;当车速超出设定车速范围时,离合器断开,电动机不再提供助力,转入手动转向状态。

汽车转向电子控制技术研究开题报告文献综述

汽车转向电子控制技术研究开题报告文献综述

本科毕业论文开题报告题目名称:汽车转向电子控制技术研究题目性质:工程技术研究专业班级:交通运输B02-7班****:**指导教师:付百学职称:教授汽车工程系二○○六年三月六日一、选题的目的意义电子控制的汽车转向系统是一种新的转向技术,它弥补了传统机械或液压转向系统的缺点,具有节能、环保、高效、安全等优点,是未来转向系统的发展方向。

目前电子控制在汽车转向上的应用已经发展到了电子控制动力转向系统(简称EPS-Electronic Power Steering ),也称为“电动助力转向系统”。

动力转向的工作方式是应用一种伺服助力机构进行动力放大,来减轻汽车转向时的操纵力。

综合电子控制动力转向系统可以允许驾驶员选择自己最舒适的转向操纵力。

电动助力转向系统的开发研究从上个世纪80年代开始,目前己经应用到某些车型上;而我国在该领域的研究才刚刚起步,因此对电动助力转向系统的研究既有理论意义又有实用价值。

二、国内外研究概况、水平和发展趋势电动助力转向系统1988年3月首次在日本铃木汽车公司的塞尔沃轿车上使用以来,紧接着在大发汽车公司的米勒、三菱汽车公司的米尼卡、铃木汽车公司的奥拓等轿车上相继采用。

目前,国外几家大公司都竟相推出自己的电动助力转向系统。

目前国内动力转向器还处在机械一液压式动力转向系阶段。

对于电动助力转向系统仅有清华、华工等校开展了系统结构方案设计,系统建模和动力分析等研究,但处在研制的初级阶段,未达到实用程度。

电动助力转向系统的发展大体上有两个方向。

一个是向高级方向发展,所谓高级化方向,就是增加控制项目、提高操纵感。

这不仅对轻型车用的电动助力转向系统,就是对液压助力转向系统己经标准化了的小型车用的转向系统以及液压管路存在难题的中置式汽车来说,都是必要的。

在这种情况下,电动助力转向系统操纵特性的自由度较大。

另一发展方向是对现今已在实用的电动助力转向系统而言的;要在控制成本的同时确保一定的性能,这对占地、装配性能及节能三方面都很重要。

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电动转向助力的原理、分类及发展综述摘要:转向系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。

在国外,各大汽车公司对汽车电动助力转向系统(Electric power steering-EPS,或称Elec-tric Assisted Steering-EAS)的研究有20多年的历史。

为了解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾[1],采用现代控制技术和电子技术的电动助力转向系统(EPS)应运而生。

随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域,部分取代了传统液压动力转向系统(Hydraulic powersteering,简称HPS)。

关键词:工作原理、分类、发展1.EPS的工作原理及特点电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。

它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作,系统主要由三大部分构成,信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器),转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置[2]。

电动机仅在需要助力时工作,驾驶员在操纵转向盘时,扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电动机运转,从而产生所需要的转向助力。

其结构示意图如图1所示。

图1 带双小齿轮的电动机机械转向助力器总体视图1.1EPS的优点1.1.1节约了能源消耗。

没有转向油泵,且电动机只是在需要转向时才接通电源,所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。

1.1.2对环境无污染。

该系统应用电力作为能源,消除了由于转向油泵带来的噪声污染。

也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。

同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件,从而避免了污染。

1.1.3增强了转向跟随性。

在电动助力转向系统中,电动机与助力机构直接相连,可以使其能量直接用于车轮的转向。

该系统利用惯性减振器的作用,使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。

1.1.4改善了回正特性。

由于采用了微电子技术,利用软件控制电动机动作,在最大限度内调整设计参数以获得虽佳的回正特性。

从最低车速到最高车速,可得到一簇回正特性曲线,通过编程实现电机在不同车速及不同车况下的转矩特性,这些转矩特性使得该系统能显著提高转向能力,提供了与车辆动态性能相匹配的转向回正特性。

1.1.5提高了操纵稳定性。

当驾驶员转动转向盘一角度,然后松开时,EPS系统能够自动调整使车轮回正。

同时还可利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。

1.1.6系统结构简单,占用空间小,布置方便。

由于该系统具有良好的模块化设计,所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等,不仅节省了费用,也为设计不同的系统提供了极大的灵活性,而且更易于生产线装配。

2.EPS的分类EPS按照电动机布置位置的不同,可以分为:转向柱助力式(Column-assisttype EPS)、齿轮助力式(Pinion-assisttype EPS)、齿条助力式(Rack—assisttype EPS)、直接助力式(Direct-drivetype EPS)四种[3]。

转向柱助力式电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧,通过减速增扭机构与转向轴相连,直接驱动转向轴助力转向。

这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。

现在多数EPS就是采用这种形式。

此外,C-EPS的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱,如固定式转向柱、斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。

但由于助力电机安装在驾驶舱内,受到空间布置和噪声的影响,电机的体积较小,输出扭矩不大,一般只用在小型及紧凑型车辆上。

齿轮助力式电动助力转向器(P-EPS)的助力电机和减速增扭机构与小齿轮相连,直接驱动齿轮实现助力转向。

由于助力电机不是安装在乘客舱内,因此可以使用较大的电机以获得较高的助力扭矩,而不必担心电机转动惯量太大产生的噪声。

该类型转向器可用于中型车辆,以提供较大的助力。

齿条助力式电动助力转向器(R-EPS)的助力电机和减速增扭机构则直接驱动齿条提供助力。

由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由,因此在汽车的底盘布置时非常方便。

同时,同C-EPS和P-EPS相比,可以提供更大的助力值,所以一般用于大型车辆上。

直接助力式电动助力转向器(D-EPS)的助力电机和减速增扭机构同转向齿轮形成了一个独立的单元。

它与C-EPS比较相似,两者的主要区别是扭矩传感器的安装位置有所不同。

通过优化电控单元(ECU)内部的算法,让电机向齿条直接提供转向助力可以获得良好的转向路感。

3.EPS系统研究现状3.1EP$系统的发展概况EPS系统最早是由日本的铃木汽车公司于1988年2月开发的,装备于Cervo的微型轿车,随后还安装在Alto上。

1993年,本田汽车公司是世界上第一个把EPS作为标准装备配置在高级运动跑车Acura NSX的汽车生产商。

此后,电动助力转向技术得到了迅速发展,日本的NSK、美国的DELPHI,TRw,英国的Lucas以及德国的zF等,都相继研制出了各自的EPS系统。

Ford和GM公司选择了TRW公司提供的一种过渡技术,即电动液压转向技术。

大众汽车公司则在其PQ35 GOLF平台上采用了zF公司提供的复杂的双小齿轮助力型EPS。

在国外,EPS系统的应用范围正从最初的微型车向高级轿车、商务车、商用车上发展,助力形式从低速范围助力型向全速范围助力型方向发展。

目前国内对EPS系统的研究,主要是针对微型轿车用“转向柱助力型”EPS展开的。

开展EPS系统研究的高校主要有:清华大学、北京理工大学、华中科技大学、北京科技大学、天津大学、江苏大学、合肥工大、武汉理工大学、湖北汽车工业学院等。

广州本田飞度、思迪,昌河北斗星是国内最早装备EPS系统的车型,EPS使这些轿车成为参与市场竞争的亮点。

3.2EP$系统建模和控制技术回顾3.2.1国外研究现状在现代控制理论的应用方面,主要的研究成果有:Manu Parmar和John Y Hung对双小齿轮型电动助力转向系统进行了研究,建立了EPS系统的状态空间模型,应用LQR和Kalman滤波器设计了EPS系统的最优控制器[4]。

1998年,Zaremba A T等应用H2控制理论以获得良好的路感为目标,设计了H∞控制器,但没有考虑控制系统的鲁棒性。

2000年,Toshio Kohno等应用H 控制理论对齿条助力型EPS系统进行了研究,以提高EPS系统的鲁棒性为控制目标,建立了EPS系统的数学模型,设计了H∞控制器,在试验台上验证了系统随着轮胎弹性系数变化时的鲁棒性问题。

3.2.2国内研究现状清华大学对EPS控制系统的基本助力控制、回正控制和阻尼控制进行了研究,设计了基于PID算法的控制策略[5]。

吉林大学、北京理工大学就EPS系统的匹配设计,转向性能的客观评价进行了研究[6~7]。

江苏大学对EPS系统稳定性分析,回正控制算法等进行了研究[8~9]。

华中科技大学在转向力矩、路感等方面进行了研究。

天津大学对EPS系统的助力特性及系统稳定性条件等方面进行了研究。

4.EPS系统的发展趋势EPS未来的发展有两个方向:一是提高EPS的系统控制性能,以便于在中、高级轿车上使用,这就需要引入诸如转向盘转角、横摆角速度等量而不仅仅局限于以车速和转向盘转矩作为控制量,同时采用助力控制、回正控制、阻尼控制等控制策略以便提高EPS系统的性能;另一个是降低EPS系统的成本,提高系统各部件可靠性和耐用性。

据TRW公司预测,到2010年全世界生产的每3辆轿车中就有一辆装备EPS,特别是低排放汽车(LEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)4大EV汽车将构成未来汽车发展的主体,这给EPS带来了更加广阔的应用前景。

5.结束语EPS系统涉及传感器技术、微电子控制、现代控制理论和传统的机械设计,EPS代表未来汽车动力转向技术的发展方向之一,将作为标配件装备到汽车上,并将在动力转向领域占据主导地位。

所以EPS具有非常广阔的应用前景,我国有必要加大投入进行研究开发。

参考文献:[1]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004, 240.[2]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004,244.[3]王望予.汽车设计[M]第4版.北京:机械工业出版社,2004,246.[4]MANU Parmar,JOHN Y Hung.A Sensorless Optimal Control System for an AutomotiveElectric Power Assist Steering System[J].IEEE Trans.On Electronics.2004,51(2).[5]陈奎元,马小平,季学武.电动助力转向系统控制技术的研究[J]江苏大学学报(自然科学版),2004,25(1).[6]林逸,施国标,邹常丰.电动助力转向系统转向性能的客观评价[J].农业机械学报,2003,34(4).[7]施国标,林逸,邹常丰,等.电动助力转向系统匹配设计的研究[J].公路交通科技,2003,20(5).[8]何仁,徐建平.电动助力转向系统稳定性分析[J].江苏大学学报(自然科学版),2004,25(4).[9]徐建平,何仁,苗立东,等.电动助力转向系统回正控制算法研究[J].汽车工程,2004,26(5).。

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