【正文】 g，簡稱EIIPS)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering，簡稱EPS)發(fā)展。汽車的轉(zhuǎn)向性能是汽車的主要性能之一，它直接影響到汽車的操作穩(wěn)定性，對(duì)于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人生安全、改變駕駛員的工作條件起著重要作用。 測試結(jié)果 33結(jié)束語 35參考文獻(xiàn) 36致 謝 38附 錄1 39附 錄2 4140 / 44第1章 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹167。 光電車速傳感器技術(shù)性能 30167。 光電車速傳感器 28167。 程序的編寫 28167。 試驗(yàn)臺(tái)測控系統(tǒng)的模擬測試 26167。 液壓式模擬試驗(yàn)臺(tái)工作原理 26167。 控制策略的介紹 23167。 21167。 單片機(jī)控制系統(tǒng) 20167。 單片機(jī) 15167。 13167。 汽車右轉(zhuǎn)向時(shí)液壓控制閥的狀態(tài) 10第3章 汽車液壓式ESP控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12167。 汽車直線行駛時(shí)液壓控制閥的狀態(tài) 8167。 傳統(tǒng)的液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 4第2章液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理分析 6167。1. 2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展過程 2167。關(guān)鍵詞：汽車，單片機(jī)，助力轉(zhuǎn)向，駕駛員AUTO POWER STEERING SYSTEM DESIGNABSTRACTAs people living standard rise, buying a car is no longer is a very difficult thing, so cars in safety, fort and stability of more and more people concern, car turned to the performance of the system is the stability and security of the car important indicators of, power steering, just as its name implies, is to assist the driver for automobile direction adjusted for the drivers of the steering wheel hard reduce strength, and to reduce the workload of the driver to reduce fatigue driving, has very great help.This paper firstly introduces the traditional vehicle power steering system development course, and traditional hydraulic steering system principle of work, and proposed in this foundation of this paper control flow type hydraulic steering system, I through the establishment of mathematical model, in order to flow as the controller chip microcontroller were designed on the basis of the electronic control unit, according to various sensors to collect feedback, the signal to accurate control electrohydraulic proportional valve, so as to realize the steering system. In the final section of the paper was designed with the chip to the test, test each electrical system control effect. The test results show that each electronic unit can run normally, can satisfy realize hydraulic steering system needs.KEY WORDS： Automobile , Single Chip Microputer , Power Assisted Steering , Driver目 錄第1章 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹 1167。論文在最后的章節(jié)中設(shè)計(jì)了試驗(yàn)測試，檢驗(yàn)單片機(jī)對(duì)各個(gè)電子系統(tǒng)的控制效果。汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要隨著人們生活水平的提高，購買汽車已經(jīng)不再是一件很困難的事情了，因此汽車在安全性、舒適性以及穩(wěn)定方面越來越受到大家的關(guān)注，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能是汽車的穩(wěn)定性和安全性的重要指標(biāo)之一， 助力轉(zhuǎn)向，顧名思義，是協(xié)助駕駛員作汽車方向調(diào)整，為駕駛員減輕打方向盤的用力強(qiáng)度，降低了駕駛員的工作量，對(duì)減輕疲勞駕駛有很大的幫助。本論文首先介紹了傳統(tǒng)的汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程，以及傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理，并在此基礎(chǔ)上提出了本論文的控制流量式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，本人通過建立流量數(shù)學(xué)模型，在以單片機(jī)為主控芯片的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了電子控制單元，根據(jù)各個(gè)傳感器收集到的信號(hào)反饋，來達(dá)到準(zhǔn)確控制電液比例閥，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。測試結(jié)果表明，各個(gè)電子單元可以正常運(yùn)行，可以滿足實(shí)現(xiàn)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的需要。1. 1 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類 1167。 傳統(tǒng)的機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 3167。 液壓控制閥的結(jié)構(gòu)介紹 6167。 汽車左轉(zhuǎn)向時(shí)液壓控制閥的狀態(tài) 9167。 液壓式ESP系統(tǒng)工作原理 12167。 主要元器件介紹 15167。 轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成 18167。 單片機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng) 20167。 控制器的設(shè)計(jì) 23167。 PID算法 24第4章 汽車液壓式ESP控制系統(tǒng)模擬試驗(yàn) 26167。 液壓式模擬試驗(yàn)臺(tái)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26167。 試驗(yàn)臺(tái)測控單元的功能 27167。 傳感器 28167。 光電車速傳感器技術(shù)指標(biāo) 29167。 光電車速傳感器的模擬 30167。1. 1 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類 汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。為了提高轉(zhuǎn)向性能，目前普遍采用了助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(簡稱EPS．Electronic Control Power Steering)，根據(jù)動(dòng)力源不同又可分為液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(液壓式EPS)和電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(電動(dòng)式EPS)。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)緊湊。（2）穩(wěn)定性好。（3）高抗干擾性能。（4）提高了轉(zhuǎn)向操縱力。同時(shí)，由于利用了慣性減震器來減少車輪的反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向前輪擺振，因而提高了轉(zhuǎn)向盤的跟隨性能?？梢猿浞职l(fā)揮軟件編程的優(yōu)勢，根據(jù)不同的車速和不同的車況，控制電液比例閥提供不同的流量特性和與車輛動(dòng)態(tài)性能相匹配的轉(zhuǎn)向回正性。開展本項(xiàng)目的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，將達(dá)到以下目的：（1）研究開發(fā)面向重型車型的新型汽車液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其應(yīng)用前景廣泛，技術(shù)性能優(yōu)越；該系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，工作安全可靠，穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)向跟隨特性和回正特性都將具備優(yōu)良的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。此種設(shè)計(jì)極大的提高了新型汽車液壓式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作輕便性和駕駛穩(wěn)定性，保證安全可靠。開展新型汽車液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研制和產(chǎn)業(yè)化，將有以下重要意義：（1）提供高性能的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車液壓式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝備，跟蹤和趕超國際先進(jìn)科技水平，在提高綜合國力和科技水平方面做出貢獻(xiàn)。（3）該項(xiàng)目的研制與開發(fā)對(duì)滿足駕駛安全以及社會(huì)需求，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1. 2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展過程汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持汽車行駛方向的專門機(jī)構(gòu)，其作用是使汽車能在行駛過程中按照駕駛員的操縱要求而適時(shí)地改變其行駛方向，在受到路面?zhèn)鱽淼臎_擊及偏離行駛方向時(shí)，能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛，因此，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性。 傳統(tǒng)的機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力，所有傳遞動(dòng)力的部件都是機(jī)械的，沒有輔助動(dòng)力源。圖11 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)就是駕駛員操縱轉(zhuǎn)向器工作的機(jī)構(gòu)，包括從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器輸入端的零部件等。而轉(zhuǎn)向器就是把轉(zhuǎn)向盤傳來的轉(zhuǎn)矩按一定傳動(dòng)比進(jìn)行放大并輸出。目前較常用的有齒輪齒條式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸豐丁曲柄指銷式、循環(huán)球～齒條齒扇式、蝸桿滾輪式等。整個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作方式為：駕駛員需要轉(zhuǎn)向時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)向盤施加轉(zhuǎn)向力矩，該力矩通過轉(zhuǎn)向軸輸入到機(jī)械轉(zhuǎn)向器，力矩經(jīng)轉(zhuǎn)向器減速放大后由轉(zhuǎn)向搖臂傳到轉(zhuǎn)向直拉桿，最后再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向車輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)；與此同時(shí)，經(jīng)梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)另一側(cè)的轉(zhuǎn)向車輪同時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。應(yīng)用最廣泛的主要是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時(shí))。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器與循環(huán)球式相比，最大特點(diǎn)是剛性大，結(jié)構(gòu)緊湊重量輕，且成本低。167。由于當(dāng)時(shí)汽車裝載質(zhì)量和整備質(zhì)量的增加，在轉(zhuǎn)向過程中需要克服的前輪轉(zhuǎn)向阻力矩也將相應(yīng)增加，作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力也隨著增加，使駕駛員感到“轉(zhuǎn)向沉重。為使駕駛員操縱輕便，提高車輛的機(jī)動(dòng)性，最有效的方法就是在汽車的轉(zhuǎn)向系中加裝轉(zhuǎn)向助力裝置，借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)油泵、空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)等，以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量，使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車轉(zhuǎn)向，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了行駛安全性。而轎車對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的要求與重型車輛不完全相同。但是重型車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展無疑為轎車動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。目前在轎車上的液壓助力轉(zhuǎn)向采用的是轉(zhuǎn)閥式控制閥。動(dòng)力轉(zhuǎn)向可以減小駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力，提高轉(zhuǎn)向輕便性?？梢员容^自由地根據(jù)操縱穩(wěn)定性要求選擇轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比，不會(huì)受到轉(zhuǎn)向力的制約。3. 衰減道路沖擊，提高行駛安全性。同時(shí)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也有不足：1. 選定參數(shù)完成設(shè)計(jì)之后，助力特性就確定了，不能再進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，因此協(xié)調(diào)輕便性與路