汽車電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
1、 課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計(jì)方案比較、選型分析等）
繼電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、制動(dòng)器和懸架等系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用之后，國外汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(Electric power steering，簡稱EPS)已部分取代傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向(Hydraulic power steering，簡稱HPS)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向已成為世界汽車技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。EPS用電動(dòng)機(jī)直接提供助力，助力大小由電控單元(ECU)控制。它能節(jié)約燃料，提高主動(dòng)安全性，且有利于環(huán)保，是一項(xiàng)緊扣現(xiàn)代汽車發(fā)展主題的高新技術(shù)，所以一經(jīng)出現(xiàn)就受到高度重視。國外汽車公司對EPS的研究已經(jīng)有20多年的歷史，但是以前一直沒有取得大的進(jìn)展，其主要原因是EPS的成本太高。近幾年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大幅度降低EPS的成本已成為可能，加上EPS具有一系列優(yōu)點(diǎn)，使得它越來越受到人們的青睞。
1988年3月，日木鈴木公司開發(fā)出一種全新的電子控制式EPS，真正擺脫了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛。1993年，本田汽車公司首次將EPS裝備于大批量生產(chǎn)的、在國際市場上同法拉利和波爾舍競爭的愛克NSX臔@?。同妮彫哉敺洲手C∠鄣囊恢志瞇徒緯怠蒲翹匕锿幸步攔鶧elphi汽車系統(tǒng)公司生產(chǎn)的EPS作為標(biāo)準(zhǔn)裝備。由于EPS完全取消液壓裝置，用電能取代液壓能，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量消耗，加上其性能的優(yōu)越性，很快在越來越多的國外轎車上得到應(yīng)用，如本田最新推出的Insight轎車上就是其中的—例。目前在中型以上貨車和中級以上轎車上廣泛采用的機(jī)械—液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器將逐漸被效率更高、適應(yīng)性更強(qiáng)的EPS所代替，為此，國外幾家大公司(如德國的ZF、英國盧卡斯—偉利達(dá)、Saginaw、TRW、日本的NSK、Koyo)等相繼推出自己的ESP
我國在2002年才開始研制開發(fā)汽車EPS產(chǎn)品，目前已經(jīng)知道的有13家企業(yè)和科研院校正在研制中。其中南摩股份有限公司(生產(chǎn)轉(zhuǎn)向柱式的EPS產(chǎn)品)在2003年開始進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，其他廠家和科研院校均在開發(fā)階段中。吉利汽車集團(tuán)開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EPS產(chǎn)品也已經(jīng)裝備其吉利豪情等系列轎車上。
設(shè)計(jì)方案比較：按照轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)位置的不同，將EPS分為3類：轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式和齒條助力式。
(1)轉(zhuǎn)向軸助力式：轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向軸上，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，控制單元接受轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、車速等信號，控制直流助力電機(jī)的電流，電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、電機(jī)齒輪傳給轉(zhuǎn)向軸的齒輪，然后經(jīng)萬向節(jié)及中問軸傳給轉(zhuǎn)向器。
(2)轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式：轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向器小齒輪處，與轉(zhuǎn)向軸助力式相比，可以提供較大的轉(zhuǎn)向力，適用于中型車。
(3)齒條助力式：轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向齒條處，電動(dòng)機(jī)通過減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條，與轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式相比，可以提供更大的轉(zhuǎn)向力，適用
于大型車。
因?yàn)殡妱?dòng)助力轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵是在找出系統(tǒng)的助力特性（轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)矩與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角與電機(jī)轉(zhuǎn)角的關(guān)系）因此，采用C-EPS較易實(shí)現(xiàn)，雖然助力力拒不能很大，但安裝較為方便。固本次設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)向軸助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

研究電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是因?yàn)樗c液壓動(dòng)力系統(tǒng)相比，具有如下特點(diǎn)：