线控助力转向系统的硬件电路设计开题报告

1. 研究目的与意义

电动助力转向系统已经获得了广泛的应用。电动助力转向系统（EPS）由控制器、转向盘转矩传感器、车速传感器、电流传感器（在控制器内）、助力电机及减速机构、机械式转向器、蓄电池等组成。

本课题要设计一种线控助力转向系统。在车辆转弯的过程中，避免了传统车辆转向系统之间的刚性连接，通过ARM处理器采集来自转向盘的转角或转矩，同时控制执行器调整转向轮的偏转角度。此外，为了让驾驶员得到较好的路感，采用直流电机对路感信号进行模拟，在提高驾驶员对车辆的操作稳定性能的同时，还可以降低车辆的转弯半径，优化系统瞬态。

2. 国内外研究现状分析

国内目前处于机械液压动力转向阶段，对于EPS国内科研机构和一些高校正在做探索性研究工作，在台架上基本实现了电动转向的助力功能，但一些关键技术未有突破性发展，如在控制方面没有解决转向盘的摆振，转向的快速响应，回正以及阻尼控制等。目前国内还没有成熟的产品。

国外目前各大汽车公司已研制出自己的电子助力转向系统并应用于其概念车上。日本大学与丰田汽车公司在电子转向系统做了一些理论工作和模拟实验研究，他们从人车闭环系统特性出发，设计了转向系统的传动比，使汽车的稳态增益不随车速变化。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：学习单片机技术及掌握protel、keil软件的基本操作；利用protel软件画出线控助力转向系统的电路原理图及pcb图。

研究计划：

第1周-第3周阅读、收集、整理有关书籍和资料，并归类

4. 研究创新点

（1）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。

（2）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。