【正文】 ubleacting hydraulic cylinder applies a force to the steering gear, which in turn applies a torque to the steering axis of the roadwheels. The flow to the cylinder is controlled by valves operated by the steering wheel。 delay_ms(50)。 m2=1。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 m1=0。(temp255))) { n=15。 } if(((temp25)amp。amp。(temp50))||((temp185)amp。amp。(temp160))) { n=1。 if(((temp115)amp。 m1=1。i48。 } void delay_ms(uchar t) //延時(shí)函數(shù)，大概為 t 為 1，則延時(shí)5 到 6ms { uint i。 //延時(shí) 1 毫秒采集一次。 for(i=0。 } temp = (uint)(((float)temp) / 10 + )。 } } ////對數(shù)組進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，中間的十個(gè)值再來求平均值 temp = 0。 j=i。 uint temp。 if(AD_Out1 == 1) temp += 1。 AD_In1 = 0。 i8。 _nop_()。 _nop_()。 return(temp)。 Delay(1)。 uchar i。 i++) { temp += buffer[i]。 buffer[j] = temp。 i++) ////先對整個(gè)數(shù)組的二十個(gè)值進(jìn)行從小到大的排列 for(j=19。 } /*********************************************************************** * 名 稱 : Average() * 功 能 : 中位值平均濾波法，取一共二十個(gè)數(shù)據(jù)，最大和最小的五個(gè)數(shù)據(jù)不要 對中間的十個(gè)數(shù)據(jù)求平均值 * 輸 入 : 二十個(gè)待處理的值 * 輸 出：得到一個(gè)中位的平均值 ***********************************************************************/ uint Average(uint buffer[20]) { uchar i,j。 if(i != 7) { temp = temp 1。 _nop_()。 for(i=0。 _nop_()。 _nop_()。 j=148。 } /******************************************************************** * 名稱 : Delay() * 功能 : 延時(shí) ,延時(shí)時(shí)間為 1ms * del * 輸入 : del * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void Delay(uint del) { uchar i, j。 i=10。 define uchar unsigned char define uint unsigned int uint times=0。 //TLC549 輸出端 sbit CS1 = P2^7。 ***********************************************************************/ include include sbit AD_Out = P0^1。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 附錄 A /******************************************************************** * 文件名 ： * 描述 : TLC549 是一個(gè)新型的 AD 轉(zhuǎn)換器，具有 8 位的分辨率，具有控制簡單，體積小的優(yōu)點(diǎn)。 作為一名經(jīng)驗(yàn)較少的本科學(xué)生，在設(shè)計(jì)中有許多問題考慮不周，導(dǎo)致遇到了許多困難。 （ 3）對助力系統(tǒng)的控制不夠準(zhǔn)確，需要大量的試驗(yàn)，從而使 EPS 系統(tǒng)更加完善。如電路中抗干擾及保護(hù)措施的完善。 （ 3）利用 Keil 軟件編寫了控制程序，軟件的主要功能是對轉(zhuǎn)矩和車速的信號進(jìn)行采集和數(shù)字濾波，然后將經(jīng)過處理的信號輸入單片機(jī)，采用 P 控制策略完成對直流電動機(jī)的控制。 本章小結(jié) 通過 對 系統(tǒng)硬件 的制作、程序的設(shè)計(jì)、程序的 下載 以及反復(fù)調(diào)試 ，系統(tǒng) 最后終于達(dá)到任務(wù)的要求 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)的試驗(yàn) 系統(tǒng)的 實(shí)物 圖如 圖 所 示 ： 圖 系 統(tǒng)的 實(shí)物 圖 在試驗(yàn)中， 遇到過 系統(tǒng)無法模擬方向盤不轉(zhuǎn)動時(shí)即車輛直線行駛時(shí)的不提供助力的情況，據(jù)此問題應(yīng)對控制程序做出相應(yīng)修改 ，即方向盤在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)電機(jī)不提供轉(zhuǎn)向助力 。 本章小結(jié) 本章主要對 EPS 的軟件部分進(jìn)行了介紹 ，軟件部分主要包括三大模塊 ， 助力控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及其主模塊， 并且 還 對 助力特性曲線 、 Keil 開發(fā)軟件 和 C 語言 進(jìn)行了 部分 介紹。30mA； 工作溫度： TLC548C、 TLC549C： 0℃ ～ 70℃ TLC548I、 TLC549I：－ 40℃ ～ 85℃ TLC548M、 TLC549M：－ 55℃ ～ 125℃ 控制轉(zhuǎn)矩信號的 TCL549 芯片的 AIN 引腳接輸入信號， CS、 DO、 CLK 引腳分別是片選信號端、輸出端和輸入端，依次接單片機(jī)的 、 、 引腳；控制車速信號的 TCL549 芯片的 CS、 DO、 CLK 引腳分別接單片機(jī)的 、 、 引腳。本設(shè)計(jì)采用的是與扭矩傳感器一樣的 WTH（ 118） 10K2W 的電位器輸出的電信號來模擬車速傳感器的信號。輸出端的電壓值就可以用來表示轉(zhuǎn)矩的大小，本設(shè)計(jì)采用的是 WTH（ 118） 10K2W 的電位器輸出的電信號來模擬轉(zhuǎn)矩傳感器的信號。 （ 3）電感式， KOYO 公司和 NSK 公司都有該類 型的產(chǎn)品，該類型傳感器具 有較高的精度，很好地實(shí)現(xiàn)了非接觸測量，非常適合 EPS 系統(tǒng)。轉(zhuǎn)矩傳感器有接觸式和 非接觸式兩類。） 本設(shè)計(jì)采用的是 RF300C11440,微電機(jī)馬達(dá)，這是一種有刷直流電機(jī)，額定電壓9V。直流電機(jī)運(yùn)行 時(shí)靜止不動的部分稱為 定子 ，定子的主要作用是產(chǎn)生 磁場 ，由機(jī)座、主 磁極 、換向極、端蓋、軸承和 電刷 裝置等組成。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件 助力電機(jī) 電動機(jī)對 EPS 的關(guān)鍵部件之一，電動機(jī)的功能是根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的輔助力矩，是 EPS 的動力源。 （ 2） 小齒輪助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元安裝在轉(zhuǎn)向齒輪的小齒輪軸的上端。 （ 5） EPS 結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，在車身上不知較為方便，助力性能比傳統(tǒng)助力系統(tǒng)優(yōu)越，又具有良好的模塊化設(shè)計(jì)，又為設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)提供了極大的靈活性。在車速較低時(shí)提供較大的轉(zhuǎn)向助力，使駕駛員在轉(zhuǎn)動方向盤時(shí)更加輕松；在車速較高時(shí)降低助力大小，為駕駛員提供一定的路感。 HPS 系統(tǒng)擁有許多優(yōu)點(diǎn)，比如：可以提高轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性，從而使駕駛員 的疲勞程度得到緩解； HPS 擁有的阻尼作用可以減小由于道路顛簸造成的沖擊；迄今為止液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用經(jīng)歷了許多時(shí)間，技術(shù)較為成熟，工作安全可靠，同時(shí)價(jià)格也比較便宜。 20 世紀(jì) 50 年代出現(xiàn)了轉(zhuǎn)閥式 HPS，即控制閥中的閥芯以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來控制油路。在 1951 年在轎車上也得到了應(yīng)用，獲得了當(dāng)時(shí)的好評，隨后 HPS 在轎車上便迅速普及，到今天裝備 HPS 的車輛已經(jīng)超過了 80%。當(dāng)車速超過一定值時(shí)， EPS 系統(tǒng)退出助力工作模式。 擬解決的主要問題 （ 1） 系統(tǒng)硬件電路的搭建，硬件電路需要單片機(jī)最小系統(tǒng)主要包括時(shí)鐘電路、濾波電路、電源電路、復(fù)位電路等電路的設(shè) 計(jì)。 在充分考慮電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的可靠性、實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，以單片機(jī)為核心的控制單元。同時(shí)，電動 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對于汽車的環(huán)保、節(jié)能、安全等方面也具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。 EPS 是未來的發(fā)展方向，我國也要緊跟世界的腳步，不能落在后面。 通過對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究，為開發(fā)出適于轎車和微型汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供技術(shù)儲備。按此增長速度繼續(xù)發(fā)展，數(shù)年間EPS 就將完全占領(lǐng)轎車市場。 選題的目的和意義 目的： 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直存在著“輕”與“靈”的矛盾，當(dāng)汽車在低速時(shí)需要輕便的轉(zhuǎn)向助力，而在高速時(shí)有需要靈巧的轉(zhuǎn)向效 果已獲得較好的操作手感 。通過軟件編程可對對不同車況進(jìn)行調(diào)整，這是傳統(tǒng)助力系統(tǒng)無法做到的。另外奇瑞 轎車、揚(yáng)子皮卡車廠和很多微型箱式車廠，都準(zhǔn)備安裝電動轉(zhuǎn)向。但是我們正在奮起直追，逐步縮小自主開發(fā)的 EPS 與國外同類產(chǎn)品的技術(shù)差距。汽車轉(zhuǎn)向除了滿足輕便和靈敏兩個(gè)要求外，還要為駕駛者造成一定的路感，隨著車速的提高方向盤助力不宜過大，而且還需要滿足一定的助力特性。這也正是全球各大公司對其青睞的原因。 EPS 經(jīng)過二十多年的發(fā)展，技術(shù)同趨完善，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從最初的微型轎車向更大型轎車和商用轎車方向發(fā)展，如新上市的一汽大眾速騰等中型轎車已經(jīng)安裝 EPS。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。 1988 年 2 月 日本的鈴木公司 開發(fā)出了電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在 Cervo 車上，隨后又配備在 Alto 車上，擺脫了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛。 電動機(jī)的驅(qū)動 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 EPS 系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu) ............................... 錯誤 !未定義書簽。 電源電路 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 傳統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般采用液壓助力， 上個(gè)世紀(jì) 80 年代開始，人們開始研究電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向。 EPS 是 在 EHPS(電控液壓助力轉(zhuǎn)向 )的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)量大大減少、可靠性強(qiáng)，它取消大量液壓配件，只依靠電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，解決了長期以來存在的液壓管路泄漏和效率低下的問題。由于技術(shù)保密，很難獲得控制參數(shù)，要想實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主創(chuàng)新，還需國人自己鉆研。正是由于這一系列的優(yōu)點(diǎn)，在世界汽車行業(yè)中， EPS 的年增長量達(dá) 130萬至 150 萬套，據(jù)美國天合 (TRW)公司預(yù)測，到 2020 年，全球范圍內(nèi)電動助力轉(zhuǎn)向器的裝車率將超過 30％，因此，電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的。 從國內(nèi)外的研究看今后的研究方向主要集中在 EPS助力控制策略和系統(tǒng)匹配技術(shù)等方面。 我國自主設(shè)計(jì)的 EPS 和國外的成熟產(chǎn)品相比，還有一定的差距，很多整車廠裝配的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心技術(shù)都依靠進(jìn)口。哈飛汽車廠也開始在新車型上裝電動轉(zhuǎn)向器，吉利在其多款轎車上也安裝 了電動轉(zhuǎn)向器。 無助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正作用具有很大的缺陷 , 往往會降低汽車行駛穩(wěn)定性，而EPS 恰恰改善了回正特性。在未來 EPS 將替代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，近幾年 EPS 產(chǎn)量正以每年上百萬套的速度增加，最終將完全占領(lǐng)轎車市場，并向大型車發(fā)展。英國盧卡斯公司認(rèn)為，EPS 在轎車上正在成為標(biāo)準(zhǔn)配置，而不是選件，自 1996 年至 2020 年，歐洲市場上的各級別轎車安裝 EPS 的比例已經(jīng)由 35%增加到 70%。目前開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的 ECU有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益，它可為相關(guān)企業(yè)提供新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，增強(qiáng)我國技術(shù)產(chǎn)品的市場競爭力。如今國外汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正在漸漸取代傳統(tǒng)液 壓助力轉(zhuǎn)向器的地位。因此目前開發(fā)和研制用于轎車和輕型汽車的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益，它可為汽車零部件企業(yè)的發(fā)展提供新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也為我國汽車行業(yè)在加入 WTO 后參與國際汽車市場競爭提供一種有競爭力的機(jī)電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品。 本課題研究的內(nèi)容和擬解決的主要問題 本課題的主要內(nèi)容 （ 1） 設(shè)計(jì)一個(gè)小型電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，分析電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元的功能?？刂栖浖兄饕到y(tǒng)主程序、信號采集子程序，策略控制子程序 等 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 EPS 系統(tǒng)的 組成