电动助力转向系统试验台结构设计_毕业设计论文精品

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汽车电动助力转向系统设计毕业论文

汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义，以及论文的目的和结构安排。

汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分，它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。

随着科技的发展，传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。

电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力，相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。

本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。

在研究的基础上，将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。

通过对系统的设计和优化，可以提高汽车的操控性和安全性。

本文结构安排如下：第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展；第三章将详细阐述系统的设计原理与结构；第四章将重点探讨控制算法的优化与实现；第五章将研究系统的故障诊断方法与技术；最后，第六章将总结全文，并提出进一步研究的展望。

通过本文的研究和实践，相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴，推动汽车技术的发展与进步。

在这一部分，我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。

我们将总结已有的研究成果，以及当前存在的问题。

具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤，涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。

传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中，选择合适的传感器是至关重要的。

传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数，为后续的电机控制提供必要的数据支持。

常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。

在选择传感器时，需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素，并确保其能与电机控制系统良好地配合。

电机控制在汽车电动助力转向系统中，电机控制是实现转向功能的核心部分。

电机控制系统通过接收传感器提供的数据，计算并控制电机的输出力矩，从而实现汽车的转向功能。

电机控制的关键是控制算法的设计和实现。

常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。

电动助力转向装置性能试验台设计

电动助力转向装置性能试验台设计申红明;冯军;杨永杰【期刊名称】《南通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(011)001【摘要】A test bench for electric power-assisted steering system performance is designed to cooperate with the development of electronic control unit （ECU）. Based on the reactive steering torque model, a hardware-in-the-loop simulation system is developed by making a servo motor operate on torque mode. The measure and control system consist of the Siemens CPU224XP and Embedded MCGS. The PTO integrated in PLC generates the velocity signal for ECU, and the steering angel is measured by the encoder and the HSC. The extended mode EM235 is used to acquire the analog signal. The test result indicates that the bench can complete the required performance test, and is beneficial to tuning and validating the control algorithm.%为了研究电动助力转向（Electric Power-assisted Steering,EPS）装置的性能以及EPS电子控制系统（ECU）,设计了电动助力转向装置性能试验台.在转向阻力矩模型的基础上,通过对伺服电机的力矩控制,构建了转向阻力矩半实物模拟系统.测控系统由西门子CPU224XP和MCGS嵌入版构成,用PLC集成的高速脉冲输出功能为ECU提供速度信号,光电编码器与高速计数器组合测量转向盘转角,特征信号的采集由模拟量扩展模块EM235完成.试验结果表明,该试验台能完成EPS的各项性能试验,并有助于ECU控制算法的调试和验证.【总页数】5页(P18-22)【作者】申红明;冯军;杨永杰【作者单位】南通大学杏林学院,江苏南通226007／南通大学电子信息学院,江苏南通226019;南通大学电子信息学院,江苏南通226019;南通大学电子信息学院,江苏南通226019【正文语种】中文【中图分类】U467.3【相关文献】1.一种汽车电动助力转向装置总成性能试验台 [J], 闫占辉;关铁鹰;刘鑫2.汽车电动助力转向器性能试验台测控系统设计 [J], 邓娥;赵燕;吕旺3.汽车电动助力转向器性能试验台测控系统设计 [J], 邓娥;赵燕;吕旺;4.汽车电动助力转向器性能试验台测控系统设计 [J], 邓娥;赵燕;吕旺5.船用汽轮机盘车装置性能试验台设计 [J], 周琴;姚垒;高怡秋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

【完整版】电动助力转向系统试验台结构设计_毕业论文

摘要本论文对电动助力转向(EPS)系统试验台进行了分析和设计。

在本文中，对EPS试验台的两种布置形式进行了对比和选择，结合现代EPS系统试验台的发展趋势，对EPS系统试验台进行了分析和设计。

通过研究EPS的工作过程，进行试验台总体方案的设计，再对试验台的总体结构进行设计，设计过程中参考了东华转向器公司的产品，运用AutoCAD画出试验台的装配图。

在设计中采用了液压滑台设计，并对一些关键部件进行了选择、校核。

汽车 EPS 试验台的设计及试验研究

汽车 EPS 试验台的设计及试验研究随着汽车行业的不断发展，其安全性越来越得到广泛的关注，电动助力转向系统（EPS）作为安全的重要保障，日益得到广泛的应用。

为了确保EPS在汽车中的稳定性和可靠性，在其研发和设计阶段需要进行严谨的试验和研究。

因此，本文设计了一种汽车EPS试验台，并进行了试验研究，旨在为EPS的研发提供可靠的基础数据。

一、汽车EPS试验台设计1.试验框架结构设计试验框架结构主要由试验用台架、试验悬挂系统、EPS测试系统组成。

台架为I型钢焊接而成，尺寸为1500mm*1500mm*1500mm。

试验悬挂系统采用四柱式气动拉杆，并配备防震圆片。

EPS测试系统由EPS测试台、EPS调制电源、电压表组成。

2.试验系统设计EPS测试台由测试工位,操纵机构，转向轮和传感器等组成。

测试工位上设有反力装置，可减小EPS系统的负荷。

操纵机构采用机械操纵和电子操纵两种方式，能够通过转向轮对EPS 进行控制。

传感器采用离子钠级别的压电传感器和光学传感器，可对试验数据进行采集和处理。

EPS调制电源主要是对EPS系统进行电气测试时所采用的电源，可承受EPS测试过程中的高电压电流。

电压表主要用于测试EPS系统的电压。

二、试验研究为了检测EPS系统在不同环境中的性能表现，我们针对EPS 的转弯力矩、电机功率、功率因数、噪音和振动等参数进行了试验研究。

1.转弯力矩试验通过对EPS系统进行不同强度的转弯，比较输出力矩，得到EPS的转弯力矩曲线。

测试结果表明，EPS的转弯力矩主要受到转弯角度和EPS系统的真实负载等因素的影响，实验数据可用于优化EPS转向系统的控制算法。

2.电机功率试验在不同的速度下，对EPS系统功率进行试验研究，掌握其转向过程中的功率消耗情况。

实验结果表明，EPS的运行效率受到不同运行状态、动力负载以及环境温度的影响，功率消耗也存在明显差异。

3.功率因数试验在不同电压下，对EPS系统的功率因数进行试验研究。

EPS装置试验台设计要点

电动助力转向系统试验台毕业（论文）设计院系：襄樊学院理工学院专业：机械设计制造及其自动化班级：0712姓名：周枫学号：07316250指导教师：夏铭二0一一年五月十日EPS装置试验台设计及测试数据分析摘要：电动助力转向装置（EPS）和液压助力转向（HPS）相比有环保、节能、体积小和助力度可调等特点，因此EPS有取代HPS的趋势。

而我国在EPS产品还处在研制开发阶段，与国外存在着较大的差距。

本课题所设计的EPS性能测试台有助于EPS产品的改善和研发，所以该测试系统式非常必要和有实用价值的。

本文主要是在对EPS产品结构及其工作原理有深刻认知之后，制定一个EPS助力性能检测试验台。

首先根据检测项目要求确定试验台所要具备的功能；然后确定整个试验台的整体规划布局；再根据这个方案做出试验台架实物；最后建立在该试验台的基础之上，对EPS产品的助力性能进行检测。

我们所需的主要数据是各种状态下的负载扭矩和输入扭矩，根据两个扭矩数值的比较分析来判断EPS产品的助力性能，同时也制定助力测试效果图来分析改试验台是否满足测试稳定可靠的要求。

本课题所研制的性能检测试验台经过实际检测后证明是可行有效的，但是在检测过程中还存在着一点波动，不能完全保证稳定，这需要进一步改进和完善。

关键词：电动助力转向装置; EPS控制仿真试验台The Design of Test-Bed and Testing Data Analyse of ElectricPower Steering DeviceAbstract：Electric power steering is environmental protection, energy-conservation, small and adjustable dynamics when comparing with hydraulic power steering, so electric power steering has an advantage over hydraulic power steering and electric power steering must replace hydraulic power steering soon. And our EPS products are still in developing stages, which has a great size disparity with other countries The design of EPS performance test board in this paper contributes to the improvement and study of EPS products. So the testing system turns out to be a necessary and practical value.This article is mainly in drafting a EPS performance test board after having a profound understanding on EPS structure and works. First of all ，according to the testing item requirements we determined the test board main function. And then set the overall arrangements of the test board. Under the scheme we made a real test board. Finally we test EPS product performance based on the test board. According to the torque comparison we can analysis the performance of EPS products comparative analysis to determine the performance of EPS products. The main data we need is the load torque and enter the torque.Also help to identify a bamboo forest test board test whether to meet the requirements of the test is reliable.The experiment proves that the testing system is feasible and effective. During the research there are some problems were found needed to be improved and consummated further.Keywords：Electric Power Steering；EPS control simulation testClassification:TH218目录1. 绪论 (6)1.1. 选题背景 (6)1.2. 选题的目的和意义 (7)1.3. 国内外研究现状 (7)1.4. 本课题研究内容和预期目标 (10)1.4.1. 研究方向与研究内容 (10)1.4.2. 拟解决问题 (10)2.电动助力转向装置(EPS) (10)2.1. EPS装置的结构 (10)2.2. EPS装置类型 (11)2.3. EPS装置工作原理 (12)2.4. 主要参数和测试方法 (12)2.4.1. 主要参数 (12)2.4.2. 参数测试方法 (13)3.EPS装置试验台设计 (15)3.1. EPS装置试验台要具备的功能 (15)3.2. EPS装置测试系统总体方案 (18)3.3. EPS装置试验台主要部件布局 (19)3.4. EPS装置测试系统试验台 (21)3.5. EPS装置试验台的工作原理 (23)4.EPS装置的性能测试和数据分析 (25)4.1. EPS装置试验台的测试环境 (25)4.2. EPS装置试验台的数据测试 (25)4.3. 数据汇总 (32)4.4. EPS装置试验台助力测试效果分析 (33)5.总结与展望 (37)5.1. 总结 (37)5.2. 展望 (37)6.【参考文献】 (39)7.致谢 (40)1.绪论1.1.选题背景电动转向系统（Electronic Power Steering，EPS）早在十九世纪八十年代中期，天合（TRW）公司已经开始研究，并取得了一些成果。

电动助力转向实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在了解电动助力转向系统（EPS）的工作原理、性能特点以及与传统液压助力转向系统的差异。

通过实验，验证EPS在提高转向效率、降低能耗、提升驾驶舒适性和安全性等方面的优势。

二、实验原理电动助力转向系统（EPS）是一种利用电动机作为动力源的新型动力转向装置。

与传统液压助力转向系统相比，EPS省去了液压泵、油管等液压部件，采用电机直接驱动转向机构，从而实现转向助力。

EPS系统主要由以下几部分组成：1. 信号传感装置：包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器，用于检测驾驶员的转向意图、方向盘转角和车速等信息。

2. 转向助力机构：包括电机、减速器、离合器等，用于根据驾驶员的转向意图和车速，提供相应的转向助力。

3. 电子控制单元（ECU）：根据扭矩传感器、转角传感器和车速传感器的信号，控制电机的旋转方向和助力电流的大小，实现实时助力转向。

三、实验内容1. EPS系统组成及工作原理讲解。

2. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验。

3. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试。

4. EPS系统在转向过程中抗干扰性能测试。

四、实验步骤1. 准备实验设备：EPS系统实验平台、扭矩传感器、转角传感器、车速传感器、数据采集器等。

2. 搭建实验平台，连接实验设备。

3. 根据实验要求，设置实验参数。

4. 进行EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验，记录数据。

5. 在不同车速下进行EPS系统的转向助力性能测试，记录数据。

6. 在转向过程中进行EPS系统的抗干扰性能测试，记录数据。

7. 分析实验数据，得出结论。

五、实验结果与分析1. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验结果显示，EPS系统在转向效率、能耗、驾驶舒适性和安全性等方面均优于传统液压助力转向系统。

2. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试结果显示，EPS系统在不同车速下均能提供稳定的转向助力，且转向助力大小与车速成正比。

车辆工程毕业设计51汽车电动助力转向(EPS)系统的设计

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 (3)二、 EPS的基本构造和工作原理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1.1前言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。

汽车助力转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段，国际上已有一些大的汽车公司在探讨开发的下一代线控电动转向系统。

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。

电动助力转向系统的研究与设计毕业设计论文精品推荐

电动助力转向系统的研究与设计摘要电动助力转向系统(Electric Power Steering System，简称EPS)，是汽车工程领域的热门课题之一。

本文在研究了电动助力转向系统工作原理的基础上，设计开发了EPS的电子控制单元ECU (Electronic Control Unit)的硬件电路和相应的控制软件框图。

本文详细分析了电动助力转向系统电子控制单元的功能，研究开发了以89c52单片机为微处理器的电子控制单元。

控制单元具有实时数据信号采集和系统控制功能，根据采集的数据信号，确定电动机输出的目标电流，利用PWM脉宽调制技术，通过H桥式电路控制电动机的输出电流和转动方向，实现助力转向功能。

在研制了实验用ECU装置后，开发了相应的控制软件。

控制软件分为控制策略的实现和数据信号采集与分析两部分。

整个软件系统采用了模块化的设计思想。

在数据信号采集与控制部分，设计了系统主程序、A/D采集程序、车速信号采集程序和PWM控制程序。

本文所设计的EPS电子控制单元性能稳定，结构合理，与整车匹配性能好，可保证EPS实现良好的转向助力效果。

关键词：电动助力转向电子控制单元单片机控制策略Electronic power steering system Research and DesignABSTRACTElectric Power Steering System (EPS) is one of the focuses research in automotive engineering. This paper is based on the principles of EPS to study the operation, designed and developed the Electronic Control Unit (ECU) and the soft ware diagram of the ECU.The thesis Considers the functions of the electronic control unit of EPS, studied and developed the hardware that adopted 89c51as its microprocessor. The control unit was able to realize real-time data/signal acquisition and system control. The target current of motor output could be determined by the obtained data; and utilizing the Pulse-Width Modulation (PWM) technology, power could be provided to the steering system by controlling the output current and rotation direction through H-bridge circuit.The software program, which was divided into the realization of control strategy and the acquisition & control of data/signal, was developed in modular after the design of experimental ECU was completed. And the main program, A/D acquisition program, speed signal acquisition program and PWM control program are developed in the second part.The result showed that the electronic control unit designed was with stable performance, appropriate structure and excellent matching condition, and the excellent power steering effect could be ensured by EPS.Key words: Electric Power Steering System (EPS) Electronic Control Unit Single-Chip Microprocessor Control Strategy目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1汽车电动助力转向系统的特点 (2)1.2电动助力转向系统国内外的研究现状 (4)1.3 EPS的发展趋势和急待解决的核心技术 (5)1.4本课题研究的目的与意义 (6)第2章电动助力转向系统方案确定及工作原理 (7)2.1电动助力转向系统的工作原理 (9)2.1.1电动助力转向系统的组成和工作原理 (9)2.1.2电动助力转向系统的分类 (11)2.1.3电动助力转向系统的技术要求 (12)2.2电动助力转向系统的数学模型 (13)2.2.1转向盘和转向柱输入轴子模型 (14)2.2.2电动机模型 (14)2.2.3输出轴子模型 (16)2.2.4齿轮齿条子模型 (16)2.3电动助力转向系统的主要部分 (17)2.3.1转矩传感器 (18)2.3.2车速传感器 (19)2.3.3直流电动机 (20)2.3.4电磁离合器 (21)2.3.5减速机构 (22)2.3.6电子控制单元ECU (23)第3章电动助力转向系统的硬件设计 (24)3.1电子动力转向系统控制器的总体结构 (24)3.2控制器微处理芯片的选择 (26)3.2.1控制器微处理器常用芯片及选型 (26)3.2.2 89C52芯片及A/D转换芯片介绍 (26)3.2.3 89C52外部总线扩展及片外ROM的连接 (28)3.3控制器输入通道的设计 (30)3.3.1转矩信号的采集 (30)3.3.2电动机电流信号的采集 (31)3.3.3车速信号的采集 (33)3.4控制器输出通道的设计 (34)3.4.1电动机的PWM控制 (34)3.4.2电磁离合器和显示控制电路的设计 (39)3.4.3 电动机保护电路及继电器驱动电路设计 (40)3.5系统供电电源电路设计 (41)3.6系统硬件抗干扰措施 (42)第4章电动助力转向系统的软件设计 (45)4.1 EPS的控制策略 (45)4.1.1 EPS的PID控制 (45)4.2电子动力转向系统各功能模块的软件设计 (48)4.2.1 A/D采集程序 (48)4.2.2 PWM控制程序 (49)4.2.3车速信号采集程序 (51)4.2.4系统主程序 (53)结论 (55)谢辞 (56)参考文献 (57)附录 (59)外文资料翻译 (66)前言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。

汽车电动助力转向试验台设计

汽车电动助力转向试验台设计电动助力转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）凭借其高效、节能、环保以及结构紧凑等优点成为现代汽车技术发展上的重点和热点之一。

电动助力转向（EPS）的成功开发必须进行大量的实车试验，将系统的性能调整到最佳的工作状态。

实车试验需要消耗大量的人力、物力和财力，如果在实车试验之前进行必要的台架试验，为后续实车试验获得某些基本参数和算法，是非常有益的。

随着EPS 系统的发展，和其密切相关的电动助力转向试验台也获得了巨大的市场发展空间。

电动助力转向试验台可以模拟转向的实际环境为转向系统提供转向阻力矩，并通过一系列的传感器收集相关数据。

这些数据可以用来研究EPS 系统的参数和控制方法，特别是直流电机的控制、转矩传感器的工作特性等；也可以用来初步研究EPS 助力控制规律，确定助力控制规律如何满足驾驶员对转向轻便性的要求；还可以研究EPS 自身的工作特性，深入了解EPS 的基本结构和功能，以及为EPS 的仿真研究提供试验数据，用于仿真模型的验证。

这些EPS 基本技术问题，能为将来的实车试验提供必要的试验数据，成为EPS 产品化开发设计的前提和基础。

1 EPS 试验台组成和工作原理图1 为EPS 试验台的基本结构框图。

EPS 试验台工作原理为：试验人员转动转向盘，从而带动磁粉制动器，通过磁粉制动器来向系统施加转向阻力矩。

转向阻力矩的大小由数字式扭矩传感器来测量；转向盘转角由安装在转向轴的光电编码器来测得；转向盘转矩由和转向轴刚性连接的转矩传感器测量。

在测试EPS 系统时，转动方向盘后，EPS 开始工作，测试系统测量并记录各种传感器信号用于EPS 性能与特性分析。

1.转向盘 2.双行星齿轮 3.光电编码器 4.扭矩传感器 5.双万向节6.循环球式助力转向器7.联轴器8.数字式扭矩传感器9.减速器10.磁粉制动器图1 EPS 试验台基本结构框图。

汽车电动助力转向系统的设计

毕业设计（论文）题目汽车电动助力转向系统的设计专业学号学生指导教师答辩日期 20**年12月28日毕业设计（论文）任务书说明：请同学们下载后，上述五页与论文使用同材质纸张打印，此页不必打印。

目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 汽车转向系统简介 (1)1.1.1 转向系的设计要求 (1)1.2 EPS的特点及发展现状 (2)1.2.1 EPS与其他系统比较 (2)1.2.2 EPS的特点 (2)1.2.3 EPS在国内外的应用状况 (3)1.3 本课题的研究意义 (4)第2章电动助力转向系统的总体组成 (5)2.1 电动助力转向系统的机理及类型 (5)2.1.1 电动助力转向系统的机理 (5)2.1.2 电动助力转向系统的类型 (7)2.2 电动助力转向系统的关键部件 (9)2.2.1 扭矩传感器 (9)2.2.2 车速传感器 (9)2.2.3 电动机 (9)2.2.4 减速机构 (10)2.2.5 电子控制单元 (10)2.3 电动助力转向的助力特性 (11)第3章电动助力转向系统的设计 (12)3.1 对动力转向机构的要求 (12)3.2 齿轮齿条转向器的设计与计算 (12)3.2.1 转向系计算载荷的确定 (13)3.2.2 齿轮齿条式转向器的设计 (14)3.2.3 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 (22)3.2.4 齿轮齿条传动受力分析 (24)3.2.5 齿轮轴的强度校核 (24)第4章转向传动机构的优化设计 (29)4.1 结构与布置 (29)4.2 用解析法求内、外轮转角关系 (30)4.3 转向传动机构的优化设计 (32)4.3.1 目标函数的建立 (32)4.3.2 设计变量与约束条件 (33)4.4 研究结论 (36)结论 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (41)附录2 (46)摘要汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。

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摘要本论文对电动助力转向(EPS)系统试验台进行了分析和设计。

在本文中，对EPS试验台的两种布置形式进行了对比和选择，结合现代EPS系统试验台的发展趋势，对EPS系统试验台进行了分析和设计。

在设计中采用了液压滑台设计，并对一些关键部件进行了选择、校核。

本文设计的试验台的优点：(1)检测试验简单，结构紧凑(2)装夹控制方便(3)改进方便，便于升级改装关键词：EPS；试验台；AutoCAD；液压滑台ABSTRACTThis paper aims to do some analysis and design of electric power steer (EPS) system test platform, two forms of which are compared and selected in this context. Through learning the trend of modern EPS system test platform, it includes analysis and design of EPS test platform. By studying the work process of EPS, and then design the overall structure of EPS test platform with the reference to Dong Hua steering company’s products. The assembly drawing of EPS test platform is drawn by AutoCAD. In this design, hydraulic slider is selected, and some key parts are selected and checked.The advantages of my design are as follows:(1)Testing simple, structure compacted(2)Easy to clamping and control(3) Easy to be improved and updated.Keywords：EPS；test platform；AutoCAD；hydraulic slider目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2选题背景与意义 (1)1.3研究现状 (2)1.4本文研究的内容 (2)第二章电动助力转向系统试验台的总体设计 (4)2.1电动助力转向系统 (4)2.1.1工作原理 (4)2.1.2工作特点 (4)2.2典型试验介绍 (5)2.2.1名词定义 (5)2.2.2 特性试验的性能技术要求 (5)2.3试验台整体方案设计 (6)2.4试验台测试项目 (8)2.4.1车速 (8)2.4.2系统的阻力矩 (8)2.4.3电动机的各项参数 (9)2.4.4转向盘主扭矩与助力电动机转矩的关系 (9)第三章电动助力转向试验台各部件的选用 (12)3.1系统主要部件 (12)3.1.1电子控制单元(ECU) (12)3.1.2电动机 (12)3.1.3减速机构 (13)3.1.4转向电动机 (14)3.1.5磁粉制动器 (14)3.2传感器的选择 (16)3.2.1转速传感器 (18)3.2.2转矩传感器 (18)第四章试验台的结构设计 (21)4.1试验台的布置 (21)4.2联轴器的选择与校核 (21)4.3普通平键的选择与校核 (24)4.4液压滑台 (25)4.5磁粉制动器支架 (26)4.6减速机构支架 (26)4.7转向电机支架 (26)第五章结论 (27)5.1结论 (27)5.2总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A：英文资料 (30)附录B：英文资料翻译 (36)第一章绪论1.1引言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。

其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操作要求而适当的改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶尔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的操纵稳定性和安全性。

汽车转向系统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，始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。

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，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。

1.2选题背景与意义汽车电动助力转向系统(EPS)在日本最先获得实际应用。

1988年日本铃木公司首次开发出电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。

此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。

日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司，美国的Delphi公司，英国Lueas公司，德国的ZF公司，都研制出了各自的EPS。

EPS的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。

日本早期开发的EPS仅仅在低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。

新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。

随着电子技术的发展，EPS技术日趋完善，并且其成本大幅度降低，因此其应用范围将越来越大。

电动助力转向系统的优势主要体现在：(1) 提高了汽车的操纵性能。

EPS能在各种行驶工况下提供最佳助力，减少由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减小汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性。

(2) 提高了汽车的燃油经济性，减少了对环境的污染。

电动助力转向系统直接通过电动机的输出给驾驶员提供助力，电动机只有在转向时才工作，在不进行转向时几乎没有动力消耗，提高了汽车的燃油经济性；同时由于不需要转向油泵，油管及控制阀等液压元件，不会发生液压油的泄露和损耗，减少了对环境的污染。

(3) 增强了转向跟随性和可靠性。

在EPS系统中，电动机与助力机构直接相连以使其能量直接用于车轮的转向，增加了系统的转动惯量，减小了车轮的反转和转向前轮摆振，增强了转向系统的抗扰动能力；EPS旋转力矩产生于助力电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能；电动助力转向系统还可有各种安全保护措施和故障自诊断功能，使用可靠，维修方便。

(4) 能够提供可变的转向助力。

对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩，必须增加额外的控制器和其它硬件；电动助力转向系统的转向力来自于助力电机，可变转向力矩写入控制模块中，通过对软件的重新编写即可获得，所需费用很小。

(5) 占用空间更小，质量更轻，结构更紧凑。

电动机和减速机构在转向柱或转向系内，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、油管、液压油、密封件、传送带和装于发动机上的皮带轮等部件，因而其所占空间更小，质量更轻、结构更紧凑，在安装位置的选择方面也更容易，装配自动化程度更高。

1.3研究现状电动助力转向系统自生产至今，经过几十年的应用与发展，已取得了较大的进步。

如今，在国外己大规模采用EPS，其应用范围也将进一步拓宽，将作为标准件装备在汽车上，并将在动力转向领域占据主导地位。

目前，在全世界汽车行业中，电动助力转向系统每年正以90%~10%的增长速度发展，年增长量达130万~150万套，2008年将超过1000万套。

按此速度发展，用不了几年的时间，电动助力转向系统将逐渐占领轿车市场，并向微型车、轻型车和中型车扩展。

EPS是汽车关键零部件之一，其质量对汽车转向有着重要的影响。

实车试验需要消耗大量的财力、人力和物力，如果在实车试验之前进行必要的台架试验，为后续实车试验获得某些基本参数和算法，是非常有益的，同时也可以降低直接装车进行路试的危险性和研究成本。

汽车EPS试验台就是针对这一情况研制的，它采用微机为控制核心，采用传感器对EPS系统输入端的扭矩、输入端的转角、输出端的扭矩进行检测，实现EPS性能和可靠性试验的自动测量和图形的动态显示，数据及特性曲线的自动记录输出。

同时具有储存、打印和再处理功能。

汽车EPS试验台的使用将会大大提高产品的装配质量和检测精度，为质量管理提供了统计资料，且使产品的装配、调试、检测工作变得十分简单，生产效率大幅度提高。

1.4本文研究的内容(1)电动助力转向试验台总体方案设计；(2)电动助力转向试验台总体结构设计；(3)电动助力转向试验台用传感器的研究与选型；(4)非标零件图设计；(5)试验台的布置。

第二章电动助力转向系统试验台的总体设计2.1电动助力转向系统2.1.1工作原理电动助力转向系统主要由传感器、电子控制器ECU、执行器三个部分组成。

其中传感器主要包括车速传感器、转矩传感器、转向角传感器；执行器主要包括电动机、电磁离合器和减速机构。

其工作原理为：电子控制单元(ECU)根据车速传感器和转向盘转矩传感器的信号计算所需的转向助力的大小，通过功率放大模块控制直流电动机的转动，助力电动机的转矩经过减速机构减速增扭后，驱动齿轮齿条转向机构，产生相应的转向助力。

EPS系统还设有故障诊断模块和保护措施，当EPS发生故障时，故障诊断及代码显示模块发出报警信号，并且以故障代码的形式指示故障类型同时，EPS系统断开电磁离合器，转为手动纯机械转向状态。

电动助力转向系统能够实现不同车速下实时地为汽车转向提供不同的助力效果，减轻了汽车低速时的转向盘操纵力，提高了操纵的灵便性和高速行驶的稳定性。

2.1.2工作特点对于电动助力转向机构，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量；而对于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等原因要消耗较多的能量。

两者比较，电动助力转向的燃料消耗率仅为液压动力转向的16%~20%。

液压转向机构内的工作介质是油，任何部位出现漏油，油压将建立不起来，不仅失去助力效能，并对环境造成污染。

当发动机出现故障停止工作时，液压泵也不工作，结果也会丧失助力效能，这就降低工作可靠性。

电动助力转向机构不存在漏油问题，只要蓄电池内有电提供给电动助力转向机构，就能有助力作用，所以工作可靠。

若液压动力转向机构的油路进入空气或者贮油罐油面过低，工作时将产生较大噪声，在排除气体之前会影响助力效果；而电动助力转向仅在电动机工作时有轻微的噪声。

电动助力转向与液压动力转向比较，转动转向盘时仅需克服转向器的摩擦阻力，不存在回位弹簧阻力和反应路感的油压阻力。