汽车动力转向系统毕业论文(20210129204616)

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。

基于直线电机控制转向力的汽车转向系统论文论文关键词：转向机构,直线步进电机,四轮转向,转向控制一、汽车转向系功能要求与其相应机构的分析汽车转向系统性能即很大程度地决定了对汽车操纵的轻便舒适性和安全行驶的稳定平顺性，也是减少交通事故和提高道路通行能力的重要因素。

随着现代汽车及其相关技术的发展，对汽车转向系统的功能提出了越来越高的要求，现结合其相应机构的运行原理分析如下：1.对转向盘的操纵要求即轻便灵活又有稳定的操作感受由于车轮转向时轮胎与地面的摩擦阻尼随车速降低而增大。

即在汽车低速转向时，对无助力传统机械转向系的方向盘操纵会相当费力，为此目前基本已均采用了动力转向系。

并对转向助力的控制要求随车速增加而减小。

而在车速很高时由于方向盘的转动力会很轻，为避免对转向盘微小的干扰力而引起汽车偏离方向，削减因路面不平撞击转向轮的冲击传到转向盘而造成“打手”现象，并在转向结束时转向盘能有自动回正功能使汽车保持稳定直线行驶，使驾驶员通过转向盘对转向过程中车轮与地面之间的运动状况能始终保持适当的“路感”，在汽车高速行驶时又希望能对转向系统有一种“反向”助力，即适当增加转向系的阻尼。

2.对转向操控有较高的灵敏性并能简化其结构以减小能耗对转向系操纵时要求车轮快速响应使车身能及时转向。

这除了尽可能减小转向系各传动机构的空行程间隙外，还要求用于转向助力的动力控制装置响应快。

目前所用的动力转向系统主要有液压、气压和电动三种，前两种存在能耗大、响应慢等缺点。

虽然液压助力转向系统是目前传统汽车较为普遍采用的装置。

但随电动汽车的发展，以及按各相关控制的特点，需采用电子控制电动助力转向系统(EPS,ElectricPowerSteering)较为合适。

由于省去了液压动力转向系所须的常运转油泵、储油罐、管路等，电机只在需转向期间才接通电源转动，即降低了能耗又使结构紧凑减轻车载自重，并不必补充油液和担心漏油等，使工作更可靠。

这对车载能源不富裕的纯电动汽车尤为适用。

毕业论文 <设计）论文题目：汽车的常用转向系统的性能分析摘要汽车转向系统是用来改变和恢复汽车行驶方向保持汽车直线行驶的机构，对转向轮的正常运转和汽车的安全行驶影响很大。

汽车转向系一旦有问题，很用以造成事故。

因此汽车转向系的技术状况对与保证汽车行驶安全、减轻驾驶劳动强度、提高运输效率、延长车辆使用寿命有着十分重要的作用。

在使用中，由于汽车转向系统工作条件恶劣，转速与负荷经常变化，长期弯曲、扭矩剪切和道路不平引起的冲击载荷同时受到各种因素的影响，其零部件必然会产生不同程度的弯曲、扭曲变形和绣缺裂纹断裂损失，从而影响汽车的操纵轻便性、经济性和安全性。

为使汽车正常行驶必须采取经常性的检修、维护措施，防止不应有的损坏及时查明故障隐患并予以消除，使之保持完好的技术状况。

熟练掌握汽车转向系统的结构原理、使用维护和故障诊断及汽车诊断仪的熟练使用等技术，这对于我们从事汽车行业的人员至关重要。

关键词：动力转向，汽车诊断仪<四轮定位仪），故障诊断目录1 引言2类型3机械转向系统简介3.1转向操纵机构3.2转向器3.3转向传动机构4动力转系统简介4.1液压式动力转向系统4.2电动助力动力转向系统4.3线控转向系统5 汽车转向系统性能优劣的比较及其决定因素分析5.1比较各转向系统性能优劣的5.1.1机械转向系统 5.1.2液压助力转向系统5.1.3电液助力转向系统5.1.4电动助力转向系统 5.1.5线控转向系统5.2汽车转向系统性能优劣的决定因素分析5.2.1电控液压助力转向系统5.2.2电动助力转向系统5.2.3线控转向系统6转向系统养护6.1定期检查储液罐内动力转向液液面高度6.2动力转向系的清洗、换油与保护7汽车前桥转向系统7.1汽车前桥系统的功用和结构7.1．1汽车前桥系统的功用和结构7.1．2前桥的型式和结构特点7.2汽车前桥转向系统的使用维修与检测7.2．1 车轮定位检测与调整7.2．2汽车前桥转向系统的故障诊断实例8总结参考文献致辞1引言在汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，进行转向运动，驾驶员通过对方向盘的操纵来对转向运动进行控制，从而使车辆按照驾驶员意图进行动作。

汽车电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响一般使用下面三个指标对汽车电动助力转向系统的性能进行评价，这些评价指标从不同程度上对汽车操纵稳定性产生影响。

1.转向回正能力评价在汽车行驶中驾驶员进行转向时，回正力矩能够使转向盘自动地回到中间位置，这有助于驾驶员回正方向，但有时回正力矩会带来过多的冲击，使得转向稳定性变差。

传统的助力转向系统能通过它的惯性和自身的摩擦产生一些阻尼效果，但却是很被动。

相反，在EPS系统中可以通过控制助力电机来获得适当的阻尼效果。

另一方面，转向系统内部摩擦损失力矩过大时，又就会阻碍转向盘的回正。

就此，提出一种通过控制电机提供回复助力，可以获得良好的回正能力。

回正特性控制策略可分为两种算法。

一种为回正算法，其主要功能是使转向轮快速而准确的回到中心位置，尤其是当内部摩擦阻碍回正时；另一种是主动阻尼算法，它可使转向轮在阻尼作用下很好的回位而避免出现冲击振动。

为达到此目的，研究中采用如下的PID控制器。

式中，u2为回正时电机控制信号；Ｋ３Ｋ４Ｋ５是控制器的增益。

当方向盘转角大时，式中的P1部分产生较大的回正转矩或回复助力转矩，以便帮助回正，而当回正过急时，微分部分产生主动阻尼控制，避免回正冲击振动和超调，因此，可以通过调整控制器的增益系数来获得不同的回正特性。

下面用具体参数来仿真该控制方法，并得出回正相应的曲线。

以转向助力为研究对象，该系统的主要参数为：K c=139.95N·m·rad-1，Kε=0.0625V·rad-1，r=0.051m，L=0.000269H，R0=0.165Ω，I m=0.000191kg·m2，K r=0.0631N·m·A-1，B m=0.00329 N·m·rad-1，K1=0.088，K2=1.6，K3=0.225，K4=0.17，K5=3.08，s=0.15，K y=128000 N·rad-1。

汽车转向系统ES设计论文汽车转向系统（ES）是汽车的重要安全控制系统之一，它具有控制车辆转向动作的功能。

随着汽车技术的发展和智能化水平的提高，汽车转向系统的设计也变得越来越重要。

本文将探讨汽车转向系统的设计，并介绍一些目前比较常见的设计方案。

首先，汽车转向系统的设计应考虑到车辆的稳定性和安全性。

在转向过程中，车辆必须保持平稳，并且转向动作应该准确可靠。

因此，汽车转向系统应该具备快速而精准的响应能力。

一种常见的设计方案是采用电动助力转向系统（EPAS），它通过电动马达提供动力，并且可以根据车速和驾驶员的输入进行精确控制。

EPAS可以实现转向力的实时调节，提高转向精度和驾驶稳定性。

另外，汽车转向系统的设计还需要考虑到能耗和环保性。

传统的液压助力转向系统存在液压流体泄漏和能量浪费的问题。

为了解决这些问题，一种可行的设计方案是采用电子助力转向系统（EPS）。

EPS利用电动机替代了传统的液压泵，从而减少了能源的消耗。

而且，EPS还可以根据驾驶条件和需求调整转向力的大小，提供更好的驾驶体验。

此外，在汽车转向系统的设计中，还需要考虑到自动驾驶技术的应用。

随着自动驾驶技术的发展，汽车转向系统需要能够与其他智能化技术进行联动，实现更高级别的自动驾驶功能。

例如，通过与车辆定位系统和传感器的协同工作，汽车转向系统可以自动感知道路情况，并根据需要进行自动转向。

这样可以大大提高驾驶的安全性和舒适性。

最后，汽车转向系统的设计还应该兼顾可靠性和故障监测与诊断（FDD）功能。

由于汽车在使用过程中可能会遇到各种故障和异常情况，因此必须具备故障检测和诊断功能。

一种常用的设计方法是采用红外传感器和电子控制单元进行实时监测和故障诊断。

当转向系统发生故障时，FDD系统可以及时发出警报并采取相应措施，确保驾驶员和车辆的安全。

综上所述，汽车转向系统的设计应注重提高驾驶稳定性、降低能耗、适应自动驾驶技术和增强故障监测与诊断功能。

未来，随着汽车技术的不断发展，我们可以期待更先进和智能化的汽车转向系统的设计和应用。

动力转向系统故障诊断研究的论文（共五篇）第一篇：动力转向系统故障诊断研究的论文大中型起重搬运机械，如CPCD50型叉车、QY16型汽车起重机和QLD16型轮胎起重机等，均采用液压助力式动力转向系统，在机械转向器上加装液压助力器。

笔者根据实践经验，就液压转动部分的泄漏、掺有空气、液压泵不良、操作阀失灵等故障的诊断与排除逐一介绍。

1、转向沉重（1）首先检查液压泵驱动带是否打滑或其它驱动型式的传动机有无损坏。

如果驱动带及传动机件运转良好，则应检查转向器、贮油罐和转向液压泵之间的液压管路以及各接头、放油螺塞处有无泄漏现象。

若无泄漏，则应察看贮油罐油平面，并检查液压油质量。

（2）若油中有泡沫，则应排出油路中的空气。

排空气的方法是：起动发动机和保持发动机转速在1000r/min左右，同时在顶起前轴的情况下，左右转动方向盘至极限位置（在极限位置停留时间不宜过长，否则会使转向液压泵严重发热，甚至损坏机件），反复转动十余次；在操作过程中，不断向贮油罐内补充油液，直至油液充满整个液压系统，当罐内油面平静无气泡为好。

（3）若油平面正常，则应检查液压泵及安全阀工作情况。

那在液压泵和转向器之间接上与规定油压箱适应的压力表和开关，打开开关，转动转向盘到极限位置，起动发动机低速运转。

这时，如果油压表达不到规定值，且在逐步关闭开关时油压也不能提高，说明液压泵流量不足、油压低或安全阀未调整好。

可通过增减转向液压泵溢流问垫片调整流量，增强安全阀弹簧，提高压力。

调整后，如果压力和流量仍达不到要求，说明液压泵严重磨损，应更换。

（4）若油压表读数达到规定值，且在逐步关闭开关时压力有所提高，说明液压泵良好，故障在动力缸或分配阀，可能是分配阀滑阀磨损、定位弹簧损坏、动力缸密封不良等，应分别检查分配问和动力缸，视磨损和损坏情况，采取相应措施修复。

（5）经上述检查一切正常，则可能是各球销或机械部分缺少润滑与调整不当引起的。

2、机械直线行驶时转向盘发飘或跑偏（1）当机械难以保持正直方向，总向左跑偏，经判断为动力转向装置所引起时，应检查、调整分配阀推力轴承。

转向系统毕业论文转向系统毕业论文在汽车工程领域，转向系统是一个至关重要的组成部分。

它不仅影响着车辆的操控性能，还直接关系到驾驶员的安全。

因此，对转向系统的研究和改进一直是汽车工程师们的关注焦点之一。

本文将探讨转向系统的原理、发展历程以及未来的发展趋势。

转向系统的原理是通过转向机构将驾驶员的操纵输入转化为车轮的转向角度。

最常见的转向机构包括齿条齿轮机构和齿轮机构。

齿条齿轮机构通过齿条和齿轮的啮合来实现转向角度的变化，而齿轮机构则是通过齿轮的转动来实现。

这两种机构各有优劣，根据不同的需求和应用场景选择合适的转向机构非常重要。

随着科技的不断进步，转向系统也在不断发展和改进。

最早的转向系统是手动转向系统，驾驶员需要通过用力转动方向盘来改变车轮的转向角度。

然而，这种系统在操纵性和舒适性上存在一定的局限性。

后来，液压助力转向系统应运而生。

这种系统通过液压助力装置来减小驾驶员操纵方向盘的力量，提高操纵的舒适性。

然而，液压助力转向系统存在着液压油泄漏、能量浪费等问题。

为了解决这些问题，电动助力转向系统逐渐成为主流。

电动助力转向系统通过电机和齿轮传动装置来提供助力，相比于传统的液压助力转向系统，它具有更高的效率和更低的能量消耗。

此外，电动助力转向系统还可以根据驾驶条件的变化实现主动转向控制，提高车辆的操控性能和安全性。

目前，电动助力转向系统已经成为大多数汽车制造商的首选。

未来，随着自动驾驶技术和智能化技术的发展，转向系统将迎来更大的变革。

自动驾驶技术将使得车辆能够实现自主导航和自动转向，转向系统将成为实现这一目标的关键。

同时，智能化技术的应用也将为转向系统带来更多的可能性。

例如，通过传感器和智能算法，转向系统可以根据驾驶员的行为和路况实时调整车轮的转向角度，提供更加精准和安全的操控。

总之，转向系统作为汽车工程的重要组成部分，不断发展和改进。

从手动转向系统到液压助力转向系统，再到电动助力转向系统，每一次变革都使得驾驶更加轻松和安全。

1 绪论转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。

随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（EPS）及线控转向系统（SBW）。

按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。

机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。

其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构，是转向系的核心部件[2]。

动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。

由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。

通常，对转向系的主要要求是:(1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮来完成的。

机械式转向系统工作过程为：驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器，减速传动装置的转向器中有1、2 级减速传动副，经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。

汽车电动助力转向系统的技术研究论文汽车电动助力转向系统的技术研究论文一、EPS 系统结构及其工作原理1.EPS 的结构及工作原理电动助力式转向系统在不同车上的结构部件尽管不尽一样，但是基本原理是一致的。

它一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元ECU,电动机、电磁离合器以及减速机构成。

其基本工作原理是：当转向轴转动时，扭矩传感器将检测到的转矩信号转化为电信号送至电子控制单元ECU，ECU 再根据扭矩信号、车速信号、轴重信号等进行计算，得出助力电动机的转向和助力电流的大小，完成转向助力控制。

2.EPS 的关键部件2.1 扭矩传感器。

精确、可靠、低成本的扭矩传感器是决定EPS能否占领市场的关键因素。

扭矩传感器主要有接触式和非接触式两种。

常用的接触式(主要是电位计式)传感器有摆臂式、双排行星齿轮式和扭杆式三种类型，而非接触式转矩传感器主要有光电式和磁电式两种。

前者的成本低，但受温度与磨损影响，易发生漂移，使用寿命较低，需要对制造精度和扭杆刚度进行折中，难以实现绝对转角和角速度的测量。

因此扭矩传感器类型的选取根据EPS 的性能要求综合考虑。

2.2 电动机。

电动机根据ECU 的指令输出适宜的转矩，一般采用无刷永磁电动机，无刷永磁电机具有无激磁损耗、效率较高、体积较小等特点。

电机是EPS 的关键部件之一，对EPS 的性能有很大的影响。

2.3 电磁离合器。

电磁离合器是保证电动助力只在预定的范围内起作用。

当车速、电流超过限定的最大值或转向系统发生故障时，离合器便自动切断电动机的电源，恢复手动控制转向。

2.4 减速机构。

减速机构用来增大电动机传递给转向器的转矩。

它主要有两种形式：双行星齿轮减速机构和蜗轮蜗杆减速机构。

由于减速机构对系统工作性能的影响较大，因此在降低噪声，提高效率和左右转向操作的对称性方面对其提出了较高的要求。

二、EPS 的电流控制EPS 的上层控制器用来确定电动机的目标电流。

根据EPAS的特点，上层控制策略分为助力控制、阻尼控制和回正控制。