电动转向

关键词: 电动 实车 试验 转向

电动转向(精选九篇)

电动转向 篇1

1 EPS试验台的组成和工作原理

图1为EPS试验台的基本机构框图。EPS试验台工作原理:伺服电机模拟驾驶员转动转向盘,从而带动齿条压缩弹簧,通过弹簧形变向转向系统施加转向阻力。转向阻力的大小通过安装在加载装置两端触点处的压力传感器测量,转向盘转矩由和转向轴刚性连接的转矩传感器测量,转向盘转角和循环球式转向器摇臂摆角分别由安装在转向轴和摇臂端的光电编码器测出。在测试EPS系统的同时,试验台的测控系统会测量并记录各种传感器的信号,用于EPS系统的性能和特性分析[3]。

2 EPS试验台硬件系统设计

EPS试验台主要由转向盘驱动系统、转向阻力模拟系统及试验台测控系统组成,试验台能够对不同类型的电动助力转向系统进行测试[4]。

2.1 转向盘驱动系统

转向盘驱动装置分为手动和自动两种模式。手动模式为人工操纵转向盘转动进行测试。自动模式为由驱动电机带动转向盘转动,它由伺服电机、减速机、同步带及带轮等组成。

2.2 转向阻力模拟系统

在实际汽车转向过程中,转向盘会受到来自地面的转向阻力,它受路面摩擦系数、前桥载荷、车速等因素的影响。转向试验台通过在转向器的摇臂端加载弹簧的形变向转向机构提供模拟阻力。

2.3 转向试验台测控系统

转向试验台测控系统的作用是在测试时,控制伺服电机模拟驾驶员的转向盘输入,然后通过数据采集卡,实时采集试验台上各种传感器的信号,如:转向盘转角、转向盘转矩、转向阻力、摇臂摆角、助力电机电流和助力电机电压等信号,显示在计算机上,并保存下来供分析用。图2为EPS试验台的测控系统框图。

3 EPS试验台软件系统设计

EPS试验台运用虚拟仪器概念,把伺服控制和数据采集等技术集合在计算机系统上,有效地提高测控系统的效率和精度[5]、[6]。

3.1 EPS试验台软件系统的工作原理

EPS试验台软件系统采用多线程并行处理方法。当测试模式为自动模式时(伺服电机模拟驾驶员输入),需要把伺服电机和转向盘连接起来,然后选择驾驶员操作模式,设置转向位置参数和速度参数(可根据试验的内容设置转向的幅度、驱动速度、加速度、加速模式等),PCI-1240电机控制卡能根据操作人员选择的模拟驾驶模式和参数,向电机驱动器发出相应的脉冲信号,驱动伺服电机转动[7]。同时,PCI-1712数据采集卡接收安装在台架上传感器传来的各种数据信号,计算机根据其与实际值对应的关系,实时转换成实际的数据量,动态地显示在模拟示波器上。整个过程中PCI-1240电机控制卡和PCI-1712数据采集卡的工作是同步进行的[8]。

在测试过程中,系统能自动把各种测量值和伺服电机的运动轨迹以数据形式保存下来,方便日后研究EPS的性能分析。同时,系统具备错误检测功能,能在产生错误时显示出错误代码,方便工作人员进行维修。在摇臂轴两端的极限位置设置限位开关,防止伺服电机转向过度,从而造成机件损坏。在摇臂的中间位置设有中位开关,方便转向盘回正操作。这些都通过软件功能实现。图3为测控系统的工作流程图。

3.2 EPS试验台软件系统的组成

EPS试验台软件系统具有数据采集、数据处理、数据显示、电机控制、安全保护等功能。软件系统采用模块化的设计方法,主要由界面通信模块、综合控制模块、数据采集模块、电机控制模块和转向回正模块组成,如图4所示。

4 EPS试验台测试

如图5所示,为EPS试验台软件操作系统界面。其中,本案采用正弦自动模式对EPS性能测试,一共分为4组不同振幅的正弦运动。

5 结束语

(1)设计开发了EPS试验台。试验台由软、硬件两部分组成,采用模块化设计。其中软件系统采用了虚拟仪器技术,把伺服控制和数据采集集合在计算机上,有效地提高测控系统的效率和精度。

(2)EPS试验台的试验结果证明了试验台的精度和响应速度指标达到要求。工程师可在实车试验前,通过EPS试验台获得某些基本参数和算法,减少实车试验投入,缩短开发时间。

参考文献

[1]林逸,施国标.汽车电动助力转向系统的发展现状与趋势[J].公路交通科技,2001,18(3):79-82,87.

[2]卓敏,许超.汽车电动助力转向技术分析[J].机电工程技术,2002,31(5):17-18,27.

[3]施国标,林逸,陈万忠,等.汽车电动助力转向试验台测试系统开发[J].测控技术,2005,24(3):23-25.

[4]林逸,施国标,邹常丰,等.电动助力转向系统转向性能的客观评价[J].农业机械学报,2003,34(4):4-7.

[5]张宇河,董宁.计算机控制系统[M].北京:北京理工大学出版社,2002.

[6]杨乐平,李海涛,杨磊.Lab VIEW程序设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.

[7]PCI-1712/1732User's manual[Z].Advantech Inc,2003.

电动转向项目可行性研究分析报告 篇2

报告说明:

泓域咨询机构编写的《项目可行性研究报告》通过对项目科学深入的市场需求和供给分析、未来价格预测、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、节能减排、投资估算、资金筹措、盈利能力等方面的科学研究,从市场、技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测,为项目决策提供了公正的、可靠的、科学性的投资咨询意见。

《电动转向项目可行性研究报告》通过对电动转向项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究,从技术、经济、工程等角度对电动转向项目进行调查研究和分析比较,并对电动转向项目建成以后可能取得的经济效益和社会环境影响进行科学预测,为电动转向项目决策提供公正、可靠、科学的投资咨询意见。具体而言,本报告体现如下几方面价值:

——作为向电动转向项目建设所在地政府和规划部门备案的依据; ——作为筹集资金向银行申请贷款的依据; ——作为建设电动转向项目投资决策的依据;

——作为电动转向项目进行工程设计、设备订货、施工准备等基本建设前期工作的依据;

——作为电动转向项目拟采用的新技术、新设备的研制和进行地形、地质及工业性试验的依据;

——作为环保部门审查电动转向项目对环境影响的依据。

泓域企划机构(简称“泓域企划”)成立于2011年,是一家专注于产业规划咨询、项目管理咨询、、商业品牌推广,并提供全方位解决方案的项目战略咨询及营销策划机构,在全行业中首创了“互联网+咨询策划”的服务模式,通过信息资源整合,可为客户定制提供“行业+项目+产品+品牌”的全案策划方案。

泓域企划是领先的信息咨询服务机构,主要针对企业单位、政府组织和金融机构,在产业研究、投资分析、市场调研等方面提供专业、权威的研究报告、数据产品和解决方案。作为一家专业的投资信息咨询机构,泓域咨询及其合作机构拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格,其编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而在国内享有盛誉,已经累计完成上千个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告的编写,可为企业快速推动投资项目提供专业服务。

泓域企划机构有国家工程咨询甲级资质,其电动转向项目可行性研究服务的专家团队均来自政府部门、设计研究院、科研高校、行业协会等权威机构,团队成员具有广泛社会资源及丰富的实际电动转向项目运作经验,能够有效地为客户提供电动转向项目可研专项咨询服务,研究员长期的电动转向项目咨询经验可以保障报告产品的质量。

作为投资决策前必不可少的关键环节,可行性研究报告是在前一阶段的项目建议书获得审批通过的基础上,主要对项目市场、技术、财务、工程、经济和环境等方面进行精.确系统、完备无遗的分析,完成包括市场和销售、规模和产品、厂址、原辅料供应、工艺技术、设备选择、人员组织、实施计划、投资与成本、效益及风险等的计算、论证和评价,选定最佳方案,依此就是否应该投资开发该项目以及如何投资,或就此终止投资还是继续投资开发等给出结论性意见,为投资决策提供科学依据,并作为进一步开展工作的基础。

电动转向项目可行性研究报告编写大纲—— 第一部分 电动转向项目总论

第二部分 电动转向项目建设背景、必要性、可行性 第三部分 电动转向项目产品市场分析 第四部分 电动转向项目产品规划方案 第五部分 电动转向项目建设地与土建总规 第六部分 电动转向项目环保、节能与劳动安全方案 第七部分 电动转向项目组织和劳动定员 第八部分 电动转向项目实施进度安排 第九部分 电动转向项目财务评价分析

第十部分 电动转向项目财务效益、经济和社会效益评价 第十一部分 电动转向项目风险分析及风险防控 第十二部分 电动转向项目可行性研究结论与建议

延安,简称“延”,古称肤施、高奴、延州,原陕甘宁边区政府首府。国务院首批历史文化名城。延安位于陕北南半部,地处北纬35°21′~37°31′,东经107°41′~110°31′之间,属高原大陆性季风气候。北接榆林市,南连咸阳市、铜川市、渭南市,东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望,西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻。延安全市总面积37037平方公里,共辖2区11县,196个乡镇,3426个行政村,总人口236万(2012年),常住人口223.13万(2015年),平均海拔1000米左右,年均无霜期170天,年均气温9.2℃,年均降水量500多毫米。延安地处陕北金三角经济协作区腹地。历来是陕北地区政治、经济、文化和军事中心。城区处于宝塔山、清凉山、凤凰山三山鼎峙,延河、汾川河二水交汇之处的位置,成为兵家必争之地,有“塞上咽喉”、“军事重镇”之称,被誉为“三秦锁钥,五路襟喉”。2016年9月,被国家林业局授予“国家森林城市”称号。2016年12月7日,延安被列为第三批国家新型城镇化综合试点地区。

电动转向项目可行性研究报告目录—— 第一部分 电动转向项目总论

总论作为可行性研究报告的首要部分,要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论,并对电动转向项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。

一、电动转向项目背景

(一)电动转向项目名称

(二)电动转向项目的承办单位

(三)承担可行性研究工作的单位情况

(四)电动转向项目的主管部门

(五)电动转向项目建设内容、规模、目标

(五)电动转向项目建设地点

二、电动转向项目可行性研究主要结论

在可行性研究中,对电动转向项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额筹措、电动转向项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题,都应得出明确的结论,主要包括:

(一)电动转向项目产品市场前景

(二)电动转向项目原料供应问题

(三)电动转向项目政策保障问题

(四)电动转向项目资金保障问题

(五)电动转向项目组织保障问题

(六)电动转向项目技术保障问题

(七)电动转向项目人力保障问题

(八)电动转向项目风险控制问题

(九)电动转向项目财务效益结论

(十)电动转向项目社会效益结论

(十一)电动转向项目可行性综合评价

三、主要技术经济指标表

在总论部分中,可将研究报告中各部分的主要技术经济指标汇总,列出主要技术经济指标表,使审批和决策者对电动转向项目作全貌了解。

四、存在问题及建议

对可行性研究中提出的电动转向项目的主要问题进行说明并提出解决的建议。

第二部分 电动转向项目建设背景、必要性、可行性

这一部分主要应说明电动转向项目发起的背景、投资的必要性、投资理由及电动转向项目开展的支撑性条件等等。

一、电动转向项目建设背景

(一)国家或行业发展规划

(二)电动转向项目发起人以及发起缘由

二、电动转向项目建设必要性

延安,简称“延”,古称肤施、高奴、延州,原陕甘宁边区政府首府。国务院首批历史文化名城。延安位于陕北南半部,地处北纬35°21′~37°31′,东经107°41′~110°31′之间,属高原大陆性季风气候。北接榆林市,南连咸阳市、铜川市、渭南市,东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望,西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻。延安全市总面积37037平方公里,共辖2区11县,196个乡镇,3426个行政村,总人口236万(2012年),常住人口223.13万(2015年),平均海拔1000米左右,年均无霜期170天,年均气温9.2℃,年均降水量500多毫米。延安地处陕北金三角经济协作区腹地。历来是陕北地区政治、经济、文化和军事中心。城区处于宝塔山、清凉山、凤凰

山三山鼎峙,延河、汾川河二水交汇之处的位置,成为兵家必争之地,有“塞上咽喉”、“军事重镇”之称,被誉为“三秦锁钥,五路襟喉”。2016年9月,被国家林业局授予“国家森林城市”称号。2016年12月7日,延安被列为第三批国家新型城镇化综合试点地区。

2016年是“十三五”开局之年,是承前启后之年,是“十三五”工业规划发展的关键之年。继延安市人民政府2015年下半年出台了关于《促进工业稳增长的十条政策措施》以来,于2016年下半年又出台了《关于工业稳增长调结构增效益的实施意见》的文件。使延安工业经济在好的预期情况下运行。但受国内国外原油价格波动影响,延安工业经济,尤其是石油工业发展受此影响较大,使延安工业经济进入经济三期叠加后的余震期。全市工业持续下行,但好于预期。“一增”:发电量38.46亿千瓦时,增长5.7倍。“五降”:原油产量1514.27万吨,下降9.6%,其中长庆油田697.02万吨,下降5.6%,延长油田817.26万吨,下降12.8%,原油加工量927.49万吨,下降8.1%,原煤产量4381.47万吨,下降0.4%;卷烟36.90万箱,下降7.1%,天然气33.72亿立方米,下降1.2%。2016年规上工业企业实现增加值529.80亿元,下降3.2%,其中石油工业企业实现增加值335.11亿元,下降6.7%,拉动规上工业下降4.8个百分点;非石油工业企业实现增加值194.69亿元,增长5.5%,拉动规上工业增长1.6个百分点。从分月累计来看,全年规上工业增加值速度呈下滑态势,由1-2月累计增长5.8%到年底累计下降3.2%。

三、电动转向项目建设可行性

(一)经济可行性

推动发展新业态和新模式。利用“互联网+”,发展众创、众包、众扶、众筹等新模式。推进专业空间众创、网络平台众创和大企业内部众创;推广研发设计、制造运维、知识内容和生活服务众包,推动小微企业参与线上线下生产流通分工;推动支持社会公共众扶、企业分享众扶和公众互助众扶;规范发展网络借贷、股权众筹和实物众筹。创新互联网和信息技术应用,不断催生新业态、新模式,培育新增量。

(二)政策可行性

继续创新和加强宏观调控,经济运行保持在合理区间。去年宏观调控面临多难抉择,我们坚持不搞“大水漫灌”式强刺激,而是依靠改革创新来稳增长、调结构、防风险,在区间调控基础上,加强定向调控、相机调控。积极的财政政策力度加大,增加的财政赤字主要用于减税降费。全面推开营改增试点,全年降低企业税负5700多亿元,所有行业实现税负只减不增。制定实施中央与地方增值税收入划分过渡方案,确保地方既有财力不变。扩大地方政府存量债务置换规模,降低利息负担约4000亿元。稳健的货币政策灵活适度,广义货币M2增长11.3%,低于13%左右的预期目标。综合运用多种货币政策工具,支持实体经济发展。实施促进消费升级措施。出台鼓励民间投资等政策,投资出现企稳态势。分类调控房地产市场。加强金融风险防控,人民币汇率形成机制进一步完善,保持了在合理均衡水平上的基本稳定,维护了国家经济金融安全。

(三)技术可行性

开展工业低碳发展试点示范。继续开展园区试点示范,结合新型工业化

产业示范基地建设,加大低碳工业园区建设力度,制定国家低碳工业园区指南,推进园区碳排放清单编制工作,推动园区企业参与碳排放权交易。开展低碳企业试点示范,引导企业实施低碳发展战略,逐步建立低碳企业评价标准、指标体系和激励约束机制,培育低碳标杆企业,增强企业低碳竞争力。鼓励建材、化工等行业实施碳捕集、利用与封存试点示范,促进二氧化碳资源化利用。

(四)模式可行性

全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神,坚持走中国特色新型工业化道路,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越。基本方针是:

(五)组织和人力资源可行性 第三部分 电动转向项目产品市场分析

市场分析在可行性研究中的重要地位在于,任何一个电动转向项目,其生产规模的确定、技术的选择、投资估算甚至厂址的选择,都必须在对市场需求情况有了充分了解以后才能决定。而且市场分析的结果,还可以决定产品的价格、销售收入,最终影响到电动转向项目的盈利性和可行性。在可行性研究报告中,要详细研究当前市场现状,以此作为后期决策的依据。

一、电动转向项目产品市场调查

(一)电动转向项目产品国际市场调查

(二)电动转向项目产品国内市场调查

(三)电动转向项目产品价格调查

(四)电动转向项目产品上游原料市场调查

(五)电动转向项目产品下游消费市场调查

(六)电动转向项目产品市场竞争调查

二、电动转向项目产品市场预测

市场预测是市场调查在时间上和空间上的延续,利用市场调查所得到的信息资料,对本电动转向项目产品未来市场需求量及相关因素进行定量与定性的判断与分析,从而得出市场预测。在可行性研究工作报告中,市场预测的结论是制订产品方案,确定电动转向项目建设规模参考的重要根据。

(一)电动转向项目产品国际市场预测

(二)电动转向项目产品国内市场预测

(三)电动转向项目产品价格预测

(四)电动转向项目产品上游原料市场预测

(五)电动转向项目产品下游消费市场预测

(六)电动转向项目发展前景综述 第四部分 电动转向项目产品规划方案

一、电动转向项目产品产能规划方案

二、电动转向项目产品工艺规划方案

(一)工艺设备选型

(二)工艺说明

(三)工艺流程

三、电动转向项目产品营销规划方案

(一)营销战略规划

(二)营销模式

在商品经济环境中,企业要根据市场情况,制定合格的销售模式,争取扩大市场份额,稳定销售价格,提高产品竞争能力。因此,在可行性研究报告中,要对市场营销模式进行详细研究。

1、投资者分成

2、企业自销

3、国家部分收购

4、经销人代销及代销人情况分析

(三)促销策略

第五部分 电动转向项目建设地与土建总规

一、电动转向项目建设地

(一)电动转向项目建设地地理位置

(二)电动转向项目建设地自然情况

(三)电动转向项目建设地资源情况

(四)电动转向项目建设地经济情况

(五)电动转向项目建设地人口情况

二、电动转向项目土建总规

(一)电动转向项目厂址及厂房建设

1、厂址

2、厂房建设内容

3、厂房建设造价

(二)土建总图布置

1、平面布置。列出电动转向项目主要单项工程的名称、生产能力、占地面积、外形尺寸、流程顺序和布置方案。

2、竖向布置(1)场址地形条件(2)竖向布置方案

(3)场地标高及土石方工程量

3、技术改造电动转向项目原有建、构筑物利用情况

4、总平面布置图(技术改造电动转向项目应标明新建和原有以及拆除的建、构筑物的位置)

5、总平面布置主要指标表

(三)场内外运输

1、场外运输量及运输方式

2、场内运输量及运输方式

3、场内运输设施及设备

(四)电动转向项目土建及配套工程

1、电动转向项目占地

2、电动转向项目土建及配套工程内容

(五)电动转向项目土建及配套工程造价

(六)电动转向项目其他辅助工程

1、供水工程

2、供电工程

3、供暖工程

4、通信工程

5、其他

第六部分 电动转向项目环保、节能与劳动安全方案

在电动转向项目建设中,必须贯彻执行国家有关环境保护、能源节约和职业安全方面的法规、法律,对电动转向项目可能造成周边环境影响或劳动者健康和安全的因素,必须在可行性研究阶段进行论证分析,提出防治措施,并对其进行评价,推荐技术可行、经济,且布局合理,对环境有害影响较小的最佳方案。按照国家现行规定,凡从事对环境有影响的建设电动转向项目都必须执行环境影响报告书的审批制度,同时,在可行性研究报告中,对环境保护和劳动安全要有专门论述。

一、电动转向项目环境保护

(一)电动转向项目环境保护设计依据

(二)电动转向项目环境保护措施

(三)电动转向项目环境保护评价

二、电动转向项目资源利用及能耗分析

(一)电动转向项目资源利用及能耗标准

(二)电动转向项目资源利用及能耗分析

三、电动转向项目节能方案

(一)电动转向项目节能设计依据

(二)电动转向项目节能分析

四、电动转向项目消防方案

(一)电动转向项目消防设计依据

(二)电动转向项目消防措施

(三)火灾报警系统

(四)灭火系统

(五)消防知识教育

五、电动转向项目劳动安全卫生方案

(一)电动转向项目劳动安全设计依据

(二)电动转向项目劳动安全保护措施 第七部分 电动转向项目组织和劳动定员

在可行性研究报告中,根据电动转向项目规模、电动转向项目组成和工艺流程,研究提出相应的企业组织机构,劳动定员总数及劳动力来源及相应的人员培训计划。

一、电动转向项目组织

(一)组织形式

(二)工作制度

二、电动转向项目劳动定员和人员培训

(一)劳动定员

(二)年总工资和职工年平均工资估算

(三)人员培训及费用估算

第八部分 电动转向项目实施进度安排

电动转向项目实施时期的进度安排是可行性研究报告中的一个重要组成部分。电动转向项目实施时期亦称投资时间,是指从正式确定建设电动转向项目到电动转向项目达到正常生产这段时期,这一时期包括电动转向项目实施准备,资金筹集安排,勘察设计和设备订货,施工准备,施工和生产准备,试运转直到竣工验收和交付使用等各个工作阶段。这些阶段的各项投资活动和各个工作环节,有些是相互影响的,前后紧密衔接的,也有同时开展,相互交叉进行的。因此,在可行性研究阶段,需将电动转向项目实施时期每个阶段的工作环节进行统一规划,综合平衡,作出合理又切实可行的安排。

一、电动转向项目实施的各阶段

(一)建立电动转向项目实施管理机构

(二)资金筹集安排

(三)技术获得与转让

(四)勘察设计和设备订货

(五)施工准备

(六)施工和生产准备

(七)竣工验收

二、电动转向项目实施进度表

三、剂电动转向项目实施费用

(一)建设单位管理费

(二)生产筹备费

(三)生产职工培训费

(四)办公和生活家具购置费

(五)其他应支出的费用

第九部分 电动转向项目财务评价分析

一、电动转向项目总投资估算

二、电动转向项目资金筹措

一个建设电动转向项目所需要的投资资金,可以从多个来源渠道获得。电动转向项目可行性研究阶段,资金筹措工作是根据对建设电动转向项目固定资产投资估算和流动资金估算的结果,研究落实资金的来源渠道和筹措方式,从中选择条件优惠的资金。可行性研究报告中,应对每一种来源渠道的资金及其筹措方式逐一论述。并附有必要的计算表格和附件。可行性研究中,应对下列内容加以说明:

(一)资金来源

(二)电动转向项目筹资方案

三、电动转向项目投资使用计划

(一)投资使用计划

(二)借款偿还计划

四、电动转向项目财务评价说明&财务测算假定

(一)计算依据及相关说明

(二)电动转向项目测算基本设定

五、电动转向项目总成本费用估算

(一)直接成本

(二)工资及福利费用

(三)折旧及摊销

(四)工资及福利费用

(五)修理费

(六)财务费用

(七)其他费用

(八)财务费用

(九)总成本费用

六、销售收入、销售税金及附加和增值税估算

(一)销售收入

(二)销售税金及附加

(三)增值税

(四)销售收入、销售税金及附加和增值税估算

七、损益及利润分配估算

八、现金流估算

(一)电动转向项目投资现金流估算

(二)电动转向项目资本金现金流估算

九、不确定性分析

在对建设电动转向项目进行评价时,所采用的数据多数来自预测和估算。由于资料和信息的有限性,将来的实际情况可能与此有出入,这对电动转向项目投资决策会带来风险。为避免或尽可能减少风险,就要分析不确定性因素对电动转向项目经济评价指标的影响,以确定电动转向项目的可靠性,这就是不确定性分析。

根据分析内容和侧重面不同,不确定性分析可分为盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析。在可行性研究中,一般要进行的盈亏平衡平分析、敏感性分配和概率分析,可视电动转向项目情况而定。

(一)盈亏平衡分析

(二)敏感性分析

第十部分 电动转向项目财务效益、经济和社会效益评价

在建设电动转向项目的技术路线确定以后,必须对不同的方案进行财务、经济效益评价,判断电动转向项目在经济上是否可行,并比选出优秀方案。本部分的评价结论是建议方案取舍的主要依据之一,也是对建设电动转向项目进行投资决策的重要依据。本部分就可行性研究报告中财务、经济与社会效益评价的主要内容做一概要说明:

一、财务评价

财务评价是考察电动转向项目建成后的获利能力、债务偿还能力及外汇

平衡能力的财务状况,以判断建设电动转向项目在财务上的可行性。财务评价多用静态分析与动态分析相结合,以动态为主的办法进行。并用财务评价指标分别和相应的基准参数——财务基准收益率、行业平均投资回收期、平均投资利润率、投资利税率相比较,以判断电动转向项目在财务上是否可行。

(一)财务净现值

财务净现值是指把电动转向项目计算期内各年的财务净现金流量,按照一个设定的标准折现率(基准收益率)折算到建设期初(电动转向项目计算期第一年年初)的现值之和。财务净现值是考察电动转向项目在其计算期内盈利能力的主要动态评价指标。如果电动转向项目财务净现值等于或大于零,表明电动转向项目的盈利能力达到或超过了所要求的盈利水平,电动转向项目财务上可行。

(二)财务内部收益率(FIRR)

财务内部收益率是指电动转向项目在整个计算期内各年财务净现金流量的现值之和等于零时的折现率,也就是使电动转向项目的财务净现值等于零时的折现率。财务内部收益率是反映电动转向项目实际收益率的一个动态指标,该指标越大越好。一般情况下,财务内部收益率大于等于基准收益率时,电动转向项目可行。

(三)投资回收期Pt 投资回收期按照是否考虑资金时间价值可以分为静态投资回收期和动态投资回收期。以动态回收期为例:

(l)计算公式

动态投资回收期的计算在实际应用中根据电动转向项目的现金流量表,用下列近似公式计算:Pt=(累计净现金流量现值出现正值的年数-1)+上一年累计净现金流量现值的绝对值/出现正值年份净现金流量的现值

(2)评价准则

1)Pt≤Pc(基准投资回收期)时,说明电动转向项目(或方案)能在要求的时间内收回投资,是可行的;

2)Pt>Pc时,则电动转向项目(或方案)不可行,应予拒绝。

(四)电动转向项目投资收益率ROI 电动转向项目投资收益率是指电动转向项目达到设计能力后正常年份的年息税前利润或营运期内年平均息税前利润(EBIT)与电动转向项目总投资(TI)的比率。总投资收益率高于同行业的收益率参考值,表明用总投资收益率表示的盈利能力满足要求。

ROI≥部门(行业)平均投资利润率(或基准投资利润率)时,电动转向项目在财务上可考虑接受。

(五)电动转向项目投资利税率

电动转向项目投资利税率是指电动转向项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额或平均年利润总额与销售税金及附加与电动转向项目总投资的比率,计算公式为:投资利税率=年利税总额或年平均利税总额/总投资×100%投资利税率≥部门(行业)平均投资利税率(或基准投资利税率)时,电动转向项目在财务上可考虑接受。

(六)电动转向项目资本金净利润率(ROE)

电动转向项目资本金净利润率是指电动转向项目达到设计能力后正常年份的年净利润或运营期内平均净利润(NP)与电动转向项目资本金(EC)的比率。电动转向项目资本金净利润率高于同行业的净利润率参考值,表明用电动转向项目资本金净利润率表示的盈利能力满足要求。

(七)电动转向项目测算核心指标汇总表

二、国民经济评价

国民经济评价是电动转向项目经济评价的核心部分,是决策部门考虑电动转向项目取舍的重要依据。建设电动转向项目国民经济评价采用费用与效益分析的方法,运用影子价格、影子汇率、影子工资和社会折现率等参数,计算电动转向项目对国民经济的净贡献,评价电动转向项目在经济上的合理性。国民经济评价采用国民经济盈利能力分析和外汇效果分析,以经济内部收益率(EIRR)作为主要的评价指标。根据电动转向项目的具体特点和实际需要也可计算经济净现值(ENPV)指标,涉及产品出口创汇或替代进口节汇的电动转向项目,要计算经济外汇净现值(ENPV),经济换汇成本或经济节汇成本。

三、社会效益和社会影响分析

在可行性研究中,除对以上各项指标进行计算和分析以外,还应对电动转向项目的社会效益和社会影响进行分析,也就是对不能定量的效益影响进行定性描述。

第十一部分 电动转向项目风险分析及风险防控

一、建设风险分析及防控措施

二、法律政策风险及防控措施

三、市场风险及防控措施

四、筹资风险及防控措施

五、其他相关粉线及防控措施

第十二部分 电动转向项目可行性研究结论与建议

一、结论与建议

根据前面各节的研究分析结果,对电动转向项目在技术上、经济上进行全面的评价,对建设方案进行总结,提出结论性意见和建议。主要内容有:

1、对推荐的拟建方案建设条件、产品方案、工艺技术、经济效益、社会效益、环境影响的结论性意见

2、对主要的对比方案进行说明

3、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议

4、对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见

5、对不可行的电动转向项目,提出不可行的主要问题及处理意见

6、可行性研究中主要争议问题的结论

二、附件

凡属于电动转向项目可行性研究范围,但在研究报告以外单独成册的文件,均需列为可行性研究报告的附件,所列附件应注明名称、日期、编号。

1、电动转向项目建议书(初步可行性研究报告)

2、电动转向项目立项批文

3、厂址选择报告书

4、资源勘探报告

5、贷款意向书

6、环境影响报告

7、需单独进行可行性研究的单项或配套工程的可行性研究报告

8、需要的市场预测报告

9、引进技术电动转向项目的考察报告

10、引进外资的名类协议文件

11、其他主要对比方案说明

12、其他

三、附图

低附着路面电动助力转向控制策略 篇3

关键词:车辆工程;电动助力转向;扩展卡尔曼滤波;控制策略

中图分类号:U463.4文献标识码:A

电动助力转向(Electric Power Steering,简称EPS)具有节能环保、结构紧凑、助力特性好等优点,是助力转向的发展方向.近年来,国内外学者对EPS做了大量的研究.Badawy等人建立了EPS的数学模型[1];林逸等人提出了EPS性能的评价标准[2];赵万忠等人对EPS的系统参数进行了优化[3].EPS研究的重点和难点在于对助力电机的控制.He等人对EPS做了较全面的分析,包括助力控制、回正控制、阻尼控制和补偿控制[4].在控制策略方面,各学者的研究涉及PID控制、最优控制、滑模控制、鲁棒控制、智能控制等[5-9].

以上各种对EPS的控制大多基于正常路面行驶工况,而对雨雪天气中经常出现的低附着路面行驶工况讨论甚少.高附着路面行驶时,轮胎线性区域很宽,轮胎很少工作在非线性区域.而低附着路面则相反,轮胎线性区域变的很窄,使得转向时很容易进入非线性区.因此,在低附着路面转向时,转向阻力矩较正常路面时低,导致反馈到方向盘的路感降低,若此时驾驶员来不及反应,依然按照正常路面时转向,会使转向角过大,容易导致车辆侧滑甚至侧翻等事故的发生.鉴于此,文献[10-11]研究了低附着路面EPS的助力和回正控制.

本文利用扩展卡尔曼滤波器估计低附着路面前轴侧向力,并把该估计值用于控制器的设计.利用理想前轴侧向力与估计前轴侧向力的差值计算EPS补偿电流,通过电流补偿控制提高低附着路面驾驶员路感.在MATLAB /Simulink中的仿真分析验证了本文提出的控制算法的有效性.

1系统模型

1.1EPS模型

1.2车辆模型

为了能够反映低附着路面车辆运动状态,本文采用非线性二自由度车辆模型.忽略侧向风的影响,并假设车辆做纯转向运动,由Y轴方向和绕Z轴方向受力分析可得:

1.3轮胎模型

本文采用半经验魔术公式轮胎模型计算轮胎侧向力[12],则其数学模型如下:

2低附着路面EPS控制策略

2.1低附着路面轮胎侧向力估计

如图2所示,车辆在高低不同附着系数路面转向时,前轴侧向力有很大的区别.低附着路面前轴的侧向力要远远小于高附着路面,导致驾驶员失去路感.如果轮胎侧向力能实时测出,并把轮胎侧向力信号反馈给EPS的控制器,当车辆行驶在低附着路面时EPS助力随之减小,则能保持驾驶员路感,减少事故的发生.

对于轮胎力的测量,国外学者提出了一种smart tires,它内置传感器,可以直接测量出轮胎力[13-14].但是其结构复杂,成本较高,不易于大规模应用.因此我们选择基于车辆动力学模型的间接观测方法来估计轮胎侧向力.扩展卡尔曼滤波是卡尔曼滤波器应用在非线性系统的一种推广形式,可以用来建立针对具有非线性特征车辆的状态观测器,利用车载传感器直接测量得到的车辆状态参数并结合车辆动力学模型对轮胎侧向力进行估计.本文利用扩展卡尔曼滤波方法估计低路面附着系数时轮胎侧向力,并把此侧向力信号反馈给EPS控制器做闭环控制.

用二阶高斯马尔可夫过程将轮胎力描述为待估参数:

2.2EPS电流补偿控制策略

当轮胎侧向力能估计后,我们可以讨论低附着路面EPS控制策略.整体控制框图如图4所示,侧向力估计模块通过车载传感器测出的横摆角速度、侧向加速度和前轮转角信号得到前轴侧向力实时估计值Festyf,同时控制器中的参考车辆模型得出正常附着系数路面的理想前轴侧向力值Frefyf,前轴侧向力差值通过增益系数K转化为EPS的补偿电流Ic.当车辆行驶在低附着路面时,由扩展卡尔曼滤波器估计出的前轴侧向力比正常附着系数路面的理想前轴侧向力低,此侧向力差等效为相应的EPS补偿电流,使EPS助力减小,从而提高了驾驶员路感.综上,EPS电机的助力电流Ii为:

3仿真试验分析

3.1模型验证

根据前文所述的数学模型,在MATLAB /Simulink软件中建立EPS系统仿真模型.为了验证此仿真模型的准确性,我们在雪路面和干沥青路面分别进行了相应的实车试验.试验设备如图5所示,SG-310型转向参数测试仪采集转向盘转角和转矩信号,并将该信号传输到移动数据记录仪进行数据处理.笔记本电脑用于监控和存储实验数据.

考虑到雪路面的行车危险性,我们仅做原地转向试验.雪路面的实验结果如图6所示,而干沥青路面的实验结果如图7所示.可以看出,在施加相同转向盘转角时,试验测得的转向盘力矩与仿真模型得出的转向盘力矩基本一致,说明仿真模型可以很好地替代实车模型用于控制器设计.

3.2侧向力估计效果验证

为了验证侧向力的估计效果,分别在不同车速和不同附着系数时对转向盘施加正弦激励,对比理想前轴侧向力和扩展卡尔曼滤波估计的前轴侧向力.如图8所示,实线表示理想前轴侧向力,虚线表示由扩展卡尔曼滤波得到的前轴侧向力.可以看出,估计值与理想值基本吻合,说明本文估计轮胎侧向力的方法可行.

3.3控制器效果验证

仿真工况为车辆在低附着路面(μ=0.2)行驶,仿真分别在低速(u=30 km/h)和高速(u=60 km/h)下进行,如图9所示,低速时转向盘施加90°斜坡阶跃转角信号、高速时施加30°斜坡阶跃转角信号.

4结论

1) 针对低附着路面转向驾驶员容易失去路感的问题,详细分析了其产生的原因,提出了利用EPS电流补偿控制方法提高驾驶员路感.

2) 在MATLAB/Simulink软件中建立了EPS系统模型,并用实车试验数据验证了模型的准确性.

3) 利用扩展卡尔曼滤波器估计低附着路面前轴侧向力,并把该估计值用于EPS电流补偿控制器的设计.仿真分析验证了本文所提出控制策略的有效性.

参考文献

[1]BADAWY A, ZURASKI J, BOLOURCHI F, et al. Modeling and analysis of an electric power steering system[C]// SAE Paper.1999-01-0399.

[2]林逸,施国标,邹常丰,等.电动助力转向系统转向性能的客观评价[J].农业机械学报,2003,34(4): 4-7.

LIN Yi, SHI Guobiao, ZOU Changfeng, et al. Study on object evaluation of steering performance of electric power steering[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2003, 34(4): 4-7.(In Chinese)

[3]赵万忠,施国标,林逸,等.基于遗传算法的EPS系统参数优化[J].吉林大学学报:工学版,2009,39(2):286-290.

ZHAO Wangzhong, SHI Guobiao, LIN Yi, et al. Parameter optimization of EPS system based on genetic algorithm[J]. Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition, 2009, 39(2): 286-290. (In Chinese)

[4]HE Ziman, GU Mengyan. Dynamic research on control strategy of electric power steering system[C]//SAE Paper. 2012-01-0212.

[5]申荣卫,林逸,台晓虹,等.汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略[J].吉林大学学报:工学版,2007,37(3): 504-508.

SHEN Rongwei, LIN Yi, TAI Xiaohong, et al. Steering torque direct control strategy for vehicle electric power steering system [J]. Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition, 2007, 37(3): 504-508. (In Chinese)

[6]陈无畏,王妍,王启瑞,等.汽车电动助力转向系统的自适应LQG控制[J].机械工程学报,2005,41(12):167-172.

CHEN Wuwei, WANG Yan, WANG Qirui, et al. Electric power steering on low friction coefficient road[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2005, 41(12): 167-172. (In Chinese)

[7]王启瑞,郁明,陈无畏.带滤波器的变结构控制在电动助力转向系统中的应用[J].农业机械学报,2005,36(7):15-19.

WANG Qirui, YU Ming, CHEN Wuwei. Study on variable structure control with filter of vehicle electrical power steering system[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2005, 36(7): 15-19. (In Chinese)

[8]DANNOHL C, MULLER S, ULBRICH H. H∞control of a rackassisted electric power steering system[J]. Vehicle System Dynamics, 2012, 50(4): 527-544.

[9]ZHANG Huaiquan, CHEN Shuanyong. Electric power steering simulation analyze based on Fuzzy PID current tracking control[J]. Journal of Computational Information Systems, 2011, 7(1): 119-126.

[10]KURISHIGE M, TANAKA H, INOUE N, et al. An EPS control strategy to improve steering maneuverability on slippery roads[C]//SAE Paper. 2002-01-0618.

[11]赵林峰,陈无畏,秦炜华,等.低附着路面条件的EPS控制策略[J].机械工程学报,2011,47(2):109-114.

ZHAO Linfeng, CHEN Wuwei, QIN Weihua, et al. Electric power steering on low friction coefficient road[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2011, 47(2): 109-114. (In Chinese)

[12]BAKKER E, NYBORG L, PACEJKA H B. Tyre modelling for use in vehicle dynamics studies[C]//SAE Paper. 870421.

[13]CHELI F, LEO E, MELZI S, et al. On the impact of ‘smart tyres on existing ABS/EBD control systems[J]. Vehicle System Dynamics, 2010, 48(1): 255-270.

[14]SABBIONI E, CHELI F, MELZI S. Development of an ESP control logic based on force measurements provided by smart tires[C]//SAE Paper.2013-01-0416.

[15]RAY L R. Nonlinear tire force estimation and road friction identification: Simulation and experiments[J]. Automatica, 1997, 33(10): 1819-1833.

电动助力转向系统设计论述 篇4

随着微电子技术在汽车领域的广泛应用, 可与汽车智能系统充分衔接的电动助力转向系统成为汽车助力转向装置的发展方向, 由于基于微处理器的数字系统具有信号传输及处理的确定性和接口的通用性, 在汽车电子控制方面, 已经充分体现了它的优势, 这是模拟系统无法达到的。目前, 以32位处理器作为高性能嵌入式系统开发的核心是嵌入式技术发展的必然趋势。在汽车电子技术领域, 从车身控制、底盘控制、发动机管理、主被动安全系统到车载娱乐、信息系统等, 都离不开嵌入式技术的支持。为此, 本文采用ARM7 S3C44B0X单片机作为电动助力转向的主控单元, 以实现EPS系统的高速, 精确及稳定控制.

2 EPS系统结构及工作原理

电动助力转向系统 (EPS) 是由电子控制单元 (ECU) , 扭矩传感器, 助力电机, 机械减速机构等组成.其工作原理为:在检测到汽车点火信号有效后, 当转向轴转动时, 扭矩传感器将检测到的转矩和转角信号输出至电子控制单元ECU, ECU根据扭矩转角信号、车速信号、汽车轴重负载信号进行分析和计算, 确定助力电机的运转方向及工作电流, 从而实现助力转向控制。

3 EPS控制器的设计

3.1 转矩信号采集电路设计简介

输入控制器的转矩信号幅值为0-5V, S3C44B0X的A/D转换器的输入电压范围为0-2.5V, 故对转矩信号除了一般的滤波处理外, 还需对其进行分压处理。其电路原理如上图所示。此采样滤波电路为二阶低通有源滤波电路, 阻值相同的R1R2先将输入的转矩信号分压, 幅值变为原来的一半, 然后与C1构成一阶低通滤波电路, R3与C2构成第二级一阶低通滤波, 运放则作为一个电压跟随器来使用。

3.2 电动机电流信号采集电路简介

由于助力电动机提供左右两个方向的助力, 电动机的助力电流也就有正负之分。电机的反馈电流采用霍尔电流传感器采集。霍尔传感器输出的是电流信号 (0-50mA) , 而系统接收的是电压信号, 故需在传感器的输出引脚上接一个约100Ω的电阻, 将输入的信号转换为-5V-5V的电压信号, 然后经过电压变换电路, 使其转换为对应的0-2.5V的电压信号, 最后经滤波电路送到ARM芯片的A/D端口。

3.3 电机驱动控制实现

本文采用IR2110构成电机的驱动电路, 由图可见用两片IR2110可以驱动一个逆变全桥电路, 它们可以共用同一个驱动电源而不须隔离, 使驱动电路极其简化。IR2110本身不能产生负偏压。由驱动电路可见本电路在每个桥臂各加了负偏压电路, 以左半部为例, 其工作过程如下:VDO上电后通过R1给C1充电, 并在VW1的钳位下形成+5.1V电压, 当IR2110的脚1 (LO) 输出为高电平时, 下管有 (VDO-5.1) V的驱动电压, 同时在下管关断时下管的栅源之间形成一个-5.1V的偏压;下管开通同时脚1 (LO) 输出高电平通过Rg2, R2开通MOSFET让C3进行充电;当IR2110的脚7 (HO) 输出为高电平时, 由C3放电提供上管开通电流, 同时给C2充电并由VW2钳位+5.1V, 下管关断时Vc2即形成负偏压。为了只用IR2110的保护功能, 把脚11 (SD) 端接地。

3.4 车速信号采集电路简介

车速信号是从车速里程表引出的, 输出为单极性的脉冲信号, 电压在9.5V以上。本文采用脉冲发生器来模拟车速信号, 输入到单片机。单片机所能处理的信号高电压在2.5V左右, 所以车速信号的通道设计主要是完成信号的电平匹配设计, 电路设计中采用的是光电耦合器的电平匹配方式。

4 EPS的软件设计

(1) A/D转换程序。A/D转换单元主要完成扭矩信号采集、蓄电池电压监测、电机工作电流监测等主要任务。在A/D转换开始之前要对10位A/D转换器CMOS ADC进行初始化设置, 包括转换采样通道选择, 时钟源的选择、参考电压的选择等。A/D转换主要有两步:采样和转换。首先须设置A/D的数据寄存器和控制寄存器, 通过控制寄存器的设置来选择AIN1位ADC的输入通道。

(2) 根据预先建立的EPS数学模型计算出控制电机转速的目标电压值, 单片机输出相对应的PWM信号, 这个波形信号用以控制功率驱动电路, 实现电动机转速的控制, 从而实现助力。

5 结语

在一定的时间范围内, 转动转向盘, 助力电机的电流、转向阻力矩以及施加在转向盘上的力矩通过多功能数据采集系统送入ARM7 S3C44B0X单片机。通过A/D转换程序和PWM控制程序, 实现助力转向控制。可见电动助力转向系统 (EPS, Electric Power Steering) 将成为汽车助力转向装置的发展方向。

参考文献

[1]Masahiko Noguchi.Trends and Future Prospects Regarding Steering System Technology[J].Koyo Engineering Journal, 2001, 159:37-41.

[2]何玮, 刘昭度, 杨其校等.汽车嵌入式SoC系统的应用与发展[J].电子技术应用, 2005:31 (7) 51-54.

[3]华容茂, 杨家树, 吴雪芬, 等.电路与模拟电子技术[M].北京:中国电力出版社, 2002:207-228.

电动助力转向系统助力特性研究 篇5

汽车工业发展至今,对汽车主动安全性和使用经济性、环保等方面提出越来越高的要求。传统的液压动力转向系统已经广泛应用于多数车辆上,液压动力转向可以很好满足车辆转向快捷、轻便等方面的要求,但其自身弱点也日益显现。电动助力转向系统因其有效解决了车辆在操纵稳定性方面的问题,具有兼顾低速转向轻便性和高速增强转向路感的优点,同时有利节能、环保,因而成为汽车电子控制的研究方向之一。

1、EPS系统的结构组成和工作原理

1.转向盘2.上端转向柱3.扭感和传感器4.减速机构5.转向轮6.下端转向柱7.电磁离合器8.助力电动机9.控制器10.齿轮齿条转向器

电动助力转向系统最初的发展概念是应用于前轴荷1吨的车辆上,目的在于改善转向的路感、提高高速行驶安全,同时改善车辆燃油经济性。电动助力转向系统的结构如图1-1所示。

当传感器检测到驾驶员有转向意图时,将信号提供给控制器,控制器通过各种算法,给出一个控制信号(一般为电流)到电机,电机通过机械结构输出一个辅助的转向力矩,辅助驾驶者控制车辆转向。

2、电动助力转向系统的动力学模型

汽车转向系统是由多个惯性元件和弹簧、阻尼组成的。通过简化,可以得到转向盘和上端转向柱、助力电动机、下端转向柱、齿轮齿条和左、右转向轮等六个电动助力转向系统的动力学元件,如图2-1所示。

将各动力学元件列成动力学微分方程:转向盘和上转向柱:

式中,θc转向盘输入转角;Jc向盘转动惯量;Bc为上;Kc为上转向柱的扭转刚度;Td向盘输入力矩;θe转向柱转角;Je转向柱转动惯量;Be转向柱的阻尼系数;Ke为下转向柱的扭转刚度;θm为助力电机转角;Jm力电机转动惯量;Bm助力电机阻尼系数;Km力电机轴扭转刚度;xr条移动量;rp为小齿轮分度圆半径;Mr为齿条质量;Br为齿条阻尼系数;Kr为齿条刚度;Fδ条端作用力;A为转向器端至前轮的力臂传动比;θFW车轮转角;JFW轮绕主销的转动惯量;BFW为前轮绕主销的阻尼系数;KFW为前轮绕主销的转动刚度;MZ为前轮回正力矩。另外,前轮方程为单侧车轮的方程,左前轮、右前轮各满足一个前轮方程。将方程2-1至2-5连立,就为EPS动力学模型方程组。

3、电动助力转向系统的助力特性曲线

电动助力转向系统的助力特性可以有多种曲线形式,图3-1分别为直线形、折线形和曲线形式的助力特性曲线。图中可见,特性曲线都有三个区域,当0≤Td

a.直线形助力特性在助力变化区域中,转向盘输入力矩与助力力矩按线形变化规律。其函数表达为:

式中,Ta为电动机助力力矩;K(v)为斜率函数,是速度的函数;Td为转向盘输入力矩;Td0为电动机开始提供助力时的转向盘输入力矩,即电动助力转向系统开始作用时的输入力矩;Tdmax为电动机提供最大助力时的转向盘输入力矩。

b.折线形助力特性在助力变化区域中,特性曲线呈分段线形变化。以图示中的两段折线为例,函数表达为:

式中,K1(v)和K2(v)分别为两段直线的斜率函数,仍然是速度的函数;Td1是斜率由K1,变为K2时的转向盘输入力矩。

c.曲线形助力特性在助力变化区域中,助力力矩和转向盘输入力矩呈非线形变化,函数表达为:

比较三种助力特性曲线:直线形确定简单、便于控制系统设计,调整也简便。缺点在于虽然可以感应车速对助力曲线的斜率特性做出变化,但对于输入的高、低区域却不能区别对应,输出为线性、路感单一,故无法很好协调路感和轻便性的关系;非线性曲线在感应速度的同时,每条曲线自身又感应高、低输入区域进行变化,是十分理想的特性曲线,但在确定过程中需要大量和稠密的理想转向盘力矩特性信息,故确定和调整都不容易;折线形的优、缺点则介于二者之间。

由上述曲线可以看出,直线型助力特性的特点是斜率越大转向盘力矩越小,即所用来转向的力越小,转向越省力,因此我们选择直线型助力。

4、EPS的仿真分析

对建立的EPS的动力学模型,采用直线型助理特性,用已知某样车的carsim的整车模型与simulink进行链接进行仿真,模型的结构如图4-1所示。

助力特性的确定需要根据理想转向盘力矩值,最终应满足低速时的轻便性和高速时增加“路感”的目的,为此,我们分别进行了原地助力转向仿真(零助力),车辆速度为30 km/h时的转向仿真(加助力)和车辆速度为70 km/h的转向仿真(加助力),仿真结果如图4-1所示。

根据仿真结果,不加助力时,原地转向最沉重;加助力时,转向盘转矩大大减少,转向轻便性提高;当车速提高,转向盘上的转矩相应增加,说明车速提高后,驾驶员获得了较强的路感。

5、结论

本文介绍了电动助力转向系统(EPS)的系统组成和工作原理,通过建立EPS动力学模型,基于simulink为平台结合carsim整车模型对直线型助力特性进行仿真分析,结果表明所设计的助力特性可以满足车辆对路感的要求,对EPS产品开发有一定指导意义。

参考文献

[1]汽车工程手册(设计篇).北京:人民交通出版社,2001.

[2]刘晓青.现代汽车转向系统的发展趋势[J].上海汽车,2004年11期.

[3]施国标、林逸、张昕.动力转向技术及其发展[J].农业机械学报,2006年10月.

电动叉车线控转向系统的设计 篇6

该文以TE30型电动叉车为研究对象, 阐述线控转向系统的原理, 介绍其组成部件, 分析其数学模型。传动比可根据驾驶员驾驶的舒适度进行自由设计是线控转向系统最大的特点, 因此设计线控转向系统重点在于设计传动比函数。横摆角速度增益是车辆操作稳定性的指标之一, 该文用其衡量传动比函数设计的合理性。

1 线控转向系统工作原理与模型

线控转向系统由5个部分组成, 分别为:转向盘总成、转向执行总成、控制器 (ECU) 、自动防故障系统和电源。

1.1 线控转向系统工作原理

线控转向系统的工作原理:当驾驶员转动把手 (即方向盘) 时, 传感器将转矩信号、转角信号及车速信号等转换为电信号并传递给主控制器ECU, ECU对这些传感器传来的信号进行分析与计算并发出控制转向电机的指令, 最终实现车轮的转向[1]。

没有了转向盘与把手之间的机械连接, 传动比也不再是固定值。

1.2 线控转向系统模型

TE30型电动叉车相对于其他叉车结构较为简单, 建模时可忽略非线性部分进行合理简化, 简化为只包含把手、转向轴、转向电机、齿轮和转向轮等几个重要动力学元件的物理模型[4]。

转向手把模块数学模型:

(1) 路感电机模型。

路感电机电枢回路的方程为:

由电机机械特性有:

由克希霍夫定律有:

电磁转矩方程为:

(2) 转向轮及转向机构。

2 变传动比函数的设计

2.1 传动比的概念

传动比定义为转向把手转角sw与转向轮转角wh的比[2], 用i表示, 表达式如下:

转向增益是转向系统的重要参数, 其有两种表述, 一种是横摆角速度与转向手把转向角的比, 用表示;另一个是横摆角速度与前轮转角比, 用表示。稳态条件下, 根据二自由度整车模型, 可得:

将式 (12) 变形得到:

其中, L a b

由上式可知, 传动比与车辆参数、车速、转向角和横摆角速度有关。

2.2 分析影响传动比的因素

当车轮转一个很小的角度时, 为提高转向系统的精确性, 此时把手的转角应增大, 即传动比的值较大使系统响应“迟钝”;当车轮转一个较大的角度时, 为保证系统响应速度, 此时把手的转角应较小, 即传动比的值较小使系统“灵活”。这样就解决了系统反应精度与速度之间的矛盾, 降低驾驶员负担。由此可知, 传动比与转向角有关, 根据以上分析将传动比设计为与转向角成倒U形的函数[3]。

当电动叉车行驶速度较低或是静止转向时, 静摩擦力使得转向阻力矩较大, 此时驾驶员体力消耗较大, 为使转向“轻便”减小驾驶员的体力消耗传动比的值应小些;当电动叉车高速行驶转向时, 由于动摩擦力较小, 相应的转向阻力矩也很小, 为防止电动叉车“发飘”传动比的值应大些, 使横摆角速度增益减小, 提高叉车的操纵稳定性[3]。

2.3 传动比的确定

电动叉车的行驶速度一般限制在15 km/h以内, 与其他车辆相比车速较慢, 可将传动比划分为3个等级, 如式 (14) 所示。

当车速小于u1时, 传动比设为定值。由于方向盘转到最大角度时, 叉车的前轮转角极限值为此时转向系统的传动比为

当车速大于u2时, 轮胎能够提供的侧向力达到了极限值, 因此, 转向系统的传动比不能再增大, 此时为最大值imax。

根据转向系统理想传动比公式确定imin1。结合叉车的特殊性和吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室得出结论可知, 横摆角速度增益Gsw0.4时驾驶员的主观评价和感觉最好[6], 从而确定imax13.66, 取整数13。

以上分析与计算都是静态下得到的结果, 但叉车实际行驶中经常处于动态过程。因此提出变传动比模糊控制。

上述分析与计算是在静态特性下得出的结果, 但实际上叉车行驶是处在动态过程, 所以提出变传动比模糊控制。

3 模糊变传动比控制器设计

传动比与车速和方向盘转角有关, 因此车速v和转向盘转角sw作为该控制器的输入, 传动比i为输出[7]。K1和K2为输入量化因子, K3为输出比例因子。车速v和转向盘转角sw的精确量经量化后, 实现由精确量向模糊量的转化, 再经过模糊控制决策和推理后送到解模糊化部分, 实现模糊亮相精确量的转化, 输出量经比例因子后得到精确量传动比i的输出[8,9]。

TE30型电动叉车车速在[0, 15]km/h, 方向盘转角范围为[-90, 90]°, 输出传动比范围在[1, 13]。比例因子K1=2, K2=1, K3=1。变量v 、δsw、i分别取7个级别的语言值, 即PB (正大) 、PM (正中) 、PS (正小) 、Z (零) 、NS (负小) 、NM (负中) 、NB (负大) , 每一级分别对应一个语言变量[10,11]。

该系统的模糊控制规则可归纳成表1。

4 结语

目前线控转向系统普遍用于乘用车辆, 该文将线控转向系统用在电动叉车上, 对于电动叉车的发展有着启发性的意义。

摘要:叉车多用于拥挤的厂房、码头等地, 货物沉重, 因此需具备良好的转向特性。线控转向系统对以往的转向系统进行了改善, 能够达到叉车的灵活性与稳定性的要求。根据理想传动比的概念, 以叉车线控转向系统为研究对象, 结合叉车自身特点与对转向特性的要求, 设计以车速、方向盘转角为变量的变传动比函数, 运用模糊控制策略建立传动比函数。此设计进一步改善了叉车转向系统的转向性能, 提高了保证系数。根据TE30型托盘搬运叉车的数据进行实际计算和分析, 利用模糊控制的方法设计的传动比函数能够根据车速与方向盘转角精确地计算出相应的传动比, 使转向轮获得相应的转角, 满足叉车对转向特性的要求。

关键词:叉车,线控转向系统,灵敏度,传动比

参考文献

[1]于蕾艳, 林逸, 施国标.线控转向系统的主动转向控制策略[J].农业机械学报, 2008, 39 (1) :4-6.

[2]廖林清, 王伟, 屈翔.基于横摆角速度增益的动态转向系统可变传动比[J].重庆理工大学学报, 2011, 25 (4) :1-5.

[3]Baslamisli S C, Polat I, Kose I E.Gain scheduled active steering control based on a parametric bicycle model[C]//Intelligent Vehicles Symposium.New York:IEEE, 2007:1168-1173.

[4]刘志远, 周洪亮.汽车横摆的动态模型[J].控制理论与应用, 2011, 28 (8) :1145-1150.

[5]宗长富, 郑宏宇.线控转向稳态增益与动态反馈校正控制算法[J].汽车工程, 2007, 29 (8) :686-691.

[6]郑宏宇, 宗长富.基于理想转向传动比的汽车线控转向控制算法[J].吉林大学学报, 2007, 37 (6) :1229-1235.

[7]姚江云, 孔峰, 吴方圆.线控转向汽车传动比智能控制策略的研究[J].计算机测量与控制, 2012, 20 (3) :678-680.

[8]徐小东, 张冰战.基于模糊逻辑的混合动力汽车控制策略研究[J].合肥工业大学学报, 2012, 35 (6) :725-728.

[9]李鸿明, 毕翔, 魏振春, 等.基于模糊控制的规划描述方法研究[J].合肥工业大学学报, 2011, 34 (4) :493-496.

[10]杨胜兵.线控转向系统控制策略研究[D].武汉:武汉理工大学, 2008.

汽车电动助力转向系统改装技术研究 篇7

近年来能源紧张已成为全球关注的焦点, 环保、节能产品的开发已成为汽车行业的发展趋势。而电动助力转向系统 (EPS) 是在液压助力转向系统 (HPS) 基础上发展起来的新型助力转向系统, 与液压助力转向系统相比, 它能够有效降低发动机功耗、具有更好的低温运行性能、电子集成度高、占用空间小等优点[1,2,3,4]。因此, 必将在大部分车型中实现配套并取代现有的机械转向系统、液压助力转向系统和电控液压转向系统[5]。

本研究针对把试验样车从液压助力转向系统改装成电动助力转向系统中的关键问题进行详细叙述, 进而完成EPS系统改装匹配设计, 并对改装后的样车做蛇形路面试验验证。

1 EPS系统组成与工作原理

EPS系统主要包括助力电动机、控制器、扭矩传感器、减速机构四大部分。

1.1 EPS系统组成

1.1.1 助力电动机

电动机是EPS系统的动力来源, 研究者可根据不同的车型配备不同功率的助力电机。作为EPS系统的关键部件, EPS的助力电动机需能够在较低转速下输出较大的扭矩, 且具有转矩脉动小、振动噪声小、转动惯量小等特点。现有国内外的助力电机主要为直流有刷电动机、直流无刷电动机、三相电动机等。但由于直流有刷电动机具有结构简单、成本低等优点, 是目前国内常用的EPS助力电动机。

1.1.2 控制器

EPS控制器简称ECU。该控制器主要由微处理器、信号输入传感器及其预处理电路、PWM输出电路、由场效应管组成的桥式电机驱动和控制电路、电机电流反馈电路等组成。

电动助力转向系统ECU的关键技术为保证ECU在运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过所要求的限制, 同时对所在环境存在的电磁干扰具有一定程度的抗干扰度, 即电磁兼容性 (EMC) ;另一个关键技术就是ECU的散热设计, ECU内部MOS管的发热将极大地影响控制器的稳定性及可靠性, 所以需要通过专门的设计以保证ECU良好散热的机构。

1.1.3 扭矩传感器

扭矩传感器是用来检测人手施加在方向盘的转矩、转角大小, 分为接触式与非接触式, 由于成本原因国内大多采用只输出扭矩信号的接触式扭矩传感器。

1.1.4 减速机构

EPS系统的减速机构与电动机相连, 主要起到减速增扭的作用。其主要有蜗轮蜗杆结构与行星齿轮结构两种形式。国内大多采用蜗轮蜗杆结构。其减速机构减速比根据实车所需助力大小与方向盘转速等因素决定。

1.2 EPS工作原理

当汽车发动机正常启动后, 这时EPS处于工作状态, 驾驶员操纵方向盘转向时, 扭矩传感器探测到方向盘转动产生的扭矩和转角的大小, 同时接收车速信号和发动机转速的信号, 并将所需信息转化成数字信号输入控制单元, 再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩, 最后发出指令以驱动电动机工作, 电动机输出的转矩通过减速装置的减速增扭来完成助力。

2 EPS系统分类

按照助力位置的不同, 电动助力转向系统可分为转向柱式、小齿轮式、双小齿轮式和齿条式4种类型[6]。

转向柱助力式EPS系统如图1 (a) 所示, 其电动机固定在转向管柱一侧, 通过减速机构与转向柱相连, 直接驱动转向柱助力转向。该方案的助力输入经过EPS系统减速器减速增扭后经过方向机传递到转向轮, 因此要求电动机的最大输出扭矩相对小。电动机常布置在驾驶室内, 工作环境较好, 对密封要求低。目前, 国内大多采用转向柱助力式EPS系统, 其大多安装在轻型车上。

小齿轮助力式EPS系统如图1 (b) 所示, 其电动机和减速器与小齿轮相连, 直接驱动方向机的小齿轮完成助力转向。该方案的助力输入也要经过系统减速器减速增扭后经过方向机传递到转向轮, 因此要求电机的最大输出扭矩也相对较小;电动机安装在驾驶员踏板的下方, 工作环境差、对密封要求高。其大多应用在中型车上。

双小齿轮式EPS系统如图1 (c) 所示, 其与小齿轮式的区别在于, 方向机上有两个小齿轮。其中一个小齿轮用于通过扭矩传感器接收驾驶员的扭矩信号, 电动机通过减速器减速增扭驱动另一个小齿轮完成助力。

齿条助力式EPS系统如图1 (d) 所示, 其电动机和减速机构与齿条相连, 直接驱动齿条助力转向。该方案的助力输入点在齿条上, 要求电动机的最大输出力矩相对大;电动机工作环境差, 对密封要求高。其大多应用在重型车与卡车上[7,8,9]。

3 EPS系统匹配设计及改装

因为不同车型的参数相差较大, EPS系统要根据目标车型对系统参数做相应配置。所以, 研究者首先要获得目标车型的参数。而其中最重要的就是目标车型的地面阻力矩、车速信号、发动机转速信号等, 而这些参数可由原车提供的资料或试验获取[10,11]。

3.1 EPS系统匹配设计

本研究以某款已安装液压助力转向系统的小型车为例, 将其改装为电动助力转向系统。其基本参数如表1所示。

设计EPS系统改装方案时, 首先要估算出所需助力值。本研究先利用方向盘转矩转角测试仪, 测试无助力时 (即发动机不工作, 样车的液压助力转向系统不工作时) 方向盘所需克服的地面最大阻力矩。经测试得出测得值为28 N·m。

另外, 笔者由整车参数获得原车的液压助力转向系统参数, 实车的原有液压助力曲线如图2所示。

原车齿条座套内径40 mm, 齿条轴径28 mm, 通过图2可知, 最大液压值为100 bar即10 MPa时, 计算得出液压缸最大活塞力为5 183.6 N, 由方向机小齿轮半径6 mm可推出最大助力转矩为31.1 N·m。可见, 其完全可以达到助力效果。原液压转向系统参数与计算结果如表2所示。

根据以上计算所得, 可选择EPS系统关键部件。

3.1.1 电动机选型

本研究选择国产直流有刷170 W电动机, 当输入电流为30 A时, 电机输出额定转矩为1.6 N·m。额定转速为1 050 r·min-1。

3.1.2 减速机构计算

选用蜗轮蜗杆减速机构, 其减速比为16.5∶1, 由经验知效率为80%, 可知电动机输出助力转矩经减速机构的减速增扭达到1.6×16.5×80%=21 N·m。又由于地面最大阻力矩为28 N·m, 当电机输出额定转矩克服地面最大阻力矩时, 所需人手施加转矩为28-21=7 N·m, 此时在驾驶员实现正常操作方向盘时所需施加的扭矩值范围内。并且, 当电动机输出额定转矩时, 最大转速可达到1 050 r·min-1, 经减速比可实现最快转速为1 050/16.5=63.6 r·min-1, 因此即使当驾驶员瞬间以60 r·min-1的转速快速转动方向盘时, 电动机也可实现很好的跟随性。

3.1.3 控制器设定

根据获得的车速信号与发动机转速信号, 笔者将其脉冲频率与转速的关系写入助力曲线中, 并且设定助力曲线的纵坐标 (电机最大输出电流) 为30 A, 此时为零车速时克服地面最大阻力矩所需电机输出扭矩。控制器可读取助力曲线值而实现EPS系统的实时助力功能。

3.1.4 扭矩传感器选型

研究者选择仅输出扭矩信号值的传感器即可, 这样既可以降低成本, 又可实现助力。控制器给传感器的供电电压为5 V, 扭矩传感器将采集到的人手扭矩信号转换为电压信号, 输入控制器。

EPS系统当检测到人手的扭矩值在1.5 N·m之内时不助力, 即控制器不给电机供电, EPS无助力, 这时处于助力曲线的死区之内;当检测到人手的扭矩值超过1.5 N·m, 但小于7 N·m时, 助力值随检测到人手的转矩增大而增大;当检测到人手的扭矩值超过7 N·m时, 输出此车速下的最大助力。根据不同的车速输出的助力值而不同, 在零车速时实现最大助力, 这时的电流为30 A, 电机输出额定转矩1.6 N·m。EPS系统的助力最大值随车速的增大而降低, 当车速大于90 km/h时不助力。EPS系统助力特性曲线如图3所示。

EPS系统匹配参数如表3所示, 由于笔者采用转向柱助力式EPS, 且助力电机与减速器接近驾驶室, 防护等级选择IP54。

3.2 EPS系统改装

EPS系统的优点在于其拆装方便、更换部件便捷。

由于样车为液压助力转向系统, 其方向机上有各种液压油路, 安装EPS系统前, 需将其拆除, 并将方向机上的油管口封死。然后本研究将原有的转向管柱拆除, 安装有EPS减速机构的转向管柱配置在实车的相应位置, 利用锁紧螺栓将EPS转向管柱输出轴端与转向系统的中间轴锁紧, 将EPS转向管柱输入端与方向盘锁紧, 即可完成安装。

4 EPS系统试验

本研究对改装后的样车开展蛇形路面试验, 得到了试验过程中的助力电流与人手转矩的对应关系曲线 (EPS系统测试结果如图4所示) 。从获得的试验结果来看, 改装后的系统可满足助力要求, 并可获得好的转向平顺性。

5 结束语

通过对目标车型进行了测试、分析和计算等的基础上, 本研究获得了针对该车型的EPS系统关键部件所需参数, 并利用已确定的目标部件参数对已有液压助力转向系统的样车进行了改装, 实现了用电动助力转向系统取代现有的液压助力转向系统, 并在此基础上增加了随速助力等功能。

改装后的样车, 经过蛇形试验, 结果表明EPS系统可实现较好的助力效果。

摘要:为解决传统液压助力转向系统引起的易漏油、结构复杂、拆卸困难等问题, 以一种轻型车为试验样车, 将电动助力转向技术应用到试验样车的转向系统中, 从而替换原有的液压助力转向系统。以试验样车为研究对象, 分析了原车的液压助力转向系统与电动助力系统之间的区别与联系, 参考原车液压助力转向曲线, 并通过分析计算地面最大阻力矩、最大助力转矩等实车参数, 建立了针对电动助力转向系统的助力曲线, 并确定了电动助力转向系统中电动机、减速机构、控制器、扭矩传感器等关键部件的主要参数;将关键部件组装为电动助力转向系统, 并对实验样车做了改装, 对改装后的样车进行了蛇形路面试验, 并采集了试验过程中的助力电流与人手转矩的对应关系曲线。研究结果表明:改装后的电动助力转向系统可实现随速助力, 并有一定的路感, 转矩脉动小, 具有较好的转向平顺性。

关键词:电动助力转向系统,汽车,改装,液压助力转向系统

参考文献

[1]施国标, 林逸, 邹常丰, 等.电动助力转向系统匹配设计的研究[J].公路交通科技, 2003, 20 (5) :125-128.

[2]康展权.汽车工程手册 (设计篇) [M].北京:人民交通出版社, 2001:40-47.

[3]OAKLEY A, ZHAO Hua, LADOMMATOS N, et al.Experi mental Studies on Controlled Autoignition (CAI) Combustionof Gasoline in a 4-stroke Engine[N].SAE Paper, 2001-01-1030.

[4]SHIMIZU Y, KAWAI T.Development of Electric PowerSteering[N].SAE Paper, No.910014.

[5]KURISHIGE M, WADA S, KIFUKU T, et al.A New EPSControl Strategy to Improve Steering Wheel Returnability[N].SAE Paper, No.2000-01-0815.

[6]GODFREY W M, TAGAVI K A, CREMERS C J, et al.In teractive thermal modeling of electronic circuit boards[J].IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Man ufacturing Technology, 1993, 16 (8) :978-985.

[7]赵景波, 陈龙, 江浩斌.汽车电动助力转向控制器驱动电路可靠性设计[J].农业机械学报, 2008, 39 (11) :22-25.

[8]徐翔, 宋文斌.电动叉车的电动助力转向 (EPS) 应用[J].机电工程, 2010, 27 (11) :33-35.

[9]邵建昂.汽车电动助力转向控制器的研究[J].机床与液压, 2008, 36 (7) :382-384.

[10]唐小琦, 关勇刚, 赵国庆.汽车电动助力转向控制器系统的研究[J].华中科技大学学报:自然科学版, 2005, 33 (7) :77-79.

电动助力转向系统标定工艺设计研究 篇8

器需与整车转向系统重新匹配, 即EPS标定。目前, 国内大部分汽车厂EPS工艺标定精度低, 稳定性差, 节拍长, 不能满足EPS使用性能和车间生产要求。本文设计了新的工艺方案, 设备采用总装车间四轮定位仪, 程序集成于定位程序中。

1 EPS工艺标定

扭矩传感器集成转矩和转角传感器, 其作用是测定转向盘与转向器之间的相对扭矩及方向信息, 并转化为电信号输送给ECU。扭矩传感器与转向机械系统的匹配度直接影响EPS性能及驾驶安全性[3]。

EPS出厂时会对转角传感器进行初始零点标定, 而整车的转向系统相对位置只有在汽车生产下线定位参数调整完成后才能最终确定 (图1) , 这时转角传感器与转向系统不匹配, 需对转角传感器重新进行零点标定, 即EPS标定。

2 原EPS标定工艺分析

2.1 工艺流程

车辆下线完成四轮定位调整后, 工人操作转向盘实现与车轮对正;外部设备X-431 (图2) 与车辆OBD接口连接, 建立通讯, 确认EPS的ECU状态, 最后完成STE零点位置标定。工艺设计程序如图3。

2.2 工艺缺点分析

(1) 工艺节拍长。电检设备X-431是线下及售后返修设备, 主要作用是整车故障检测, 功能繁杂、操作费时, 整个标定工序工时240 s, 不能满足总装车间120 s生产节拍的需求, 因此传统标定工艺方法不能满足生产要求。解决方案是增加操作工位和操作人员, 而采用这种方法会增加生产成本。

(2) 标定精度低。操作者手动摆正转向盘与车轮对正, 人为判断转向盘是否对中, 完全依赖于人的主观决策, 对中精度低, 影响EPS使用性能, 且不能保证产品的一致性。现将部分试验数据列出 (表1) , 并对数据进行方差分析, 得到数据的标准差为4.02°, 在0.01水平上差异显著, 说明原标定工艺方法标定STE值波动较大, 稳定性较差, 精度在±5°, 影响EPS性能。

3 新EPS标定工艺设计

3.1 标定工艺设计

标定工序排布在四轮定位调整工序中, EPS标定程序集成在定位调整主程序内, 标定结果存储于四轮定位仪的服务器内 (图4) 。总装车间四轮定位仪具有车辆自动对中功能, 其中转向盘平衡仪 (图5) 用于摆正汽车转向盘, 并带有OBDII线束, 可与车辆ECU通讯。

主要工艺流程:车辆自动对中、转向盘摆正, 测量并调整定位参数后转向系统位置确定, 开始进行STE标定 (图6、图7) 。

3.2 工艺优点分析

(1) 标定精度高。采用四轮定位仪定位的转向盘平衡仪摆正转向盘, 摆正侧向倾斜误差<1% (-1.5°�+0.15°) , 分辨率为0.1°, 定位程序再对转向盘摆正角度值修正, 进一步提高标定精度。利用平衡仪代替人工摆正转向盘与车轮, 一致性好, 解决了人为差异这个质量管理中最不好控制的因素, 有利于整车质量提高。现将部分试验数据列出 (表2) , 并对数据进行方差分析, 得到数据的标准差为0.15°, 在0.01水平上差异不显著, 说明新标定工艺方法STE值波动较小, 稳定性较好, 精度在±0.2°, 完全满足EPS使用性能。

(2) 提高工艺节拍, 降低生产成本。标定程序集成于四轮定位主程序中, 标定工序与大灯调节同时进行, 设备自动执行标定程序, 工时为15 s, 远小于大灯高度调节工时, 因此新EPS标定工艺不占生产工时, 提高工艺节拍, 降低生产成本。

(3) 标定结果存储于数据库可追溯, 有利于产品质量管理。标定结果与车辆VIN码关联, 存储到质量信息系统内, 确保追溯查询的准确性, 有利于生产过程控制。

将新标定工艺与原标定工艺进行对比 (表3) 可以看出, 新标定工艺精度由±5°提高到±0.2°, 一致性好, 不增加工时, 节约生产制造成本, 并且标定结果可存储于生产质量系统内, 提高整车生产过程控制能力, 为后续工艺改造提供有力参考。

参考文献

[1]王野.汽车电动助力转向 (EPS) 系统的研究与开发[D].哈尔滨理工大学, 2005.

[2]吴天明.汽车电动助力转向系统的工作原理及发展趋势[J].军民两用技术与产品, 2010, (10) :45-46.

电动转向 篇9

汽车电动助力转向系统的应用, 对汽车的安全稳定的行驶起到了极为重要的作用。新型助力转向系统的开发, 对于汽车行业的发展有着积极的推动作用。人们对于汽车行业的需求有所提高, 汽车的安全性能也在逐步的提升。电动助力转向系统已经成为当前应用最广泛的助力转向系统。通过系统关键技术的改进与完善, 对于行车安全能够有效地进行控制, 提升了汽车的安全性能, 有效保证汽车稳定的转弯能力, 对汽车安全平稳行驶有着极大的推动作用。

1 汽车转向系统的发展

汽车的转向技术, 在一定程度上代表了驾驶员的驾驶技术。汽车行驶自进入弯道时, 或者是由于某种突发状况, 就需要进行转向。在转向过程中, 使汽车仍能够保持行驶的稳定性, 这就需要稳定的驾驶技术, 另外还需要相关技术的辅助, 以配合驾驶员的操作, 提高汽车驾驶的安全性。因此, 新型汽车转向系统的开发变得十分必要。电动助力转向系统成为应用最为广泛的新型转向系统。

汽车转向一直存在矛盾性的问题, 就是重量较大的汽车灵活性差, 但有着极高的稳定性;重量较轻的汽车, 具有良好的灵活性, 但行车稳定性差, 在遇到突发状况时, 由于惯性, 在转弯时难以控制, 容易发生事故。因此, 汽车转向系统在设计时应该重点考虑这个问题。根据汽车的型号、重量等各方面因素, 设计适合的转向系统。汽车转向系统作为重要的汽车操控系统, 在汽车行驶过程中起到了至关重要的作用。而动力转向系统是在转向系统结构的基础之上, 增加了动力源, 结合驾驶员的力量操作, 形成转向的动力。有效节省了驾驶员的体力的同时, 使汽车在转弯过程中的稳定性和安全性更佳。

动力转向系统的广泛应用, 标志着汽车行业走进了一个全新的发展时期。液压动力转向系统成为最主要的转向系统, 灵活易操作, 为当时汽车行业所广泛应用。虽然液压动力转向系统拥有着诸多优点, 但也同样存在不足。应用液压动力转向装置的汽车耗油量更大。随着社会的发展和进步, 液压动力转向系统已经不能满足时代的需求了。

随着现代科技的发展进步, 汽车行业也得到了巨大的变化。当前的汽车更加讲求节能环保和安全稳定。因此, 以液压动力转向系统为基础的电控液压动力转向系统随之产生。电力的应用, 极大的弥补了传统液压动力转向系统的不足。使汽车的转弯性能更加稳定。发展至今, 电动助力转向系统开始新型动力转向系统, 能够根据汽车行驶速度, 有着良好的助力效果。其电子控制系统的助力强度是根据车速来决定的。相比于传统的液压动力转向, 具有更加稳定的转向效果。对行车安全起到了积极的作用, 成为当前最先进的动力转向系统。

2 电动助力转向系统关键技术应用

电动助力转向系统简称EPS, 以机械动力转向系统为基础零部件, 加入传感装置、电力控制装置和动力转向装置。为了更好地发挥其功能, 需要根据汽车的实际情况进行相应的设计。

2.1 EPS助力电机减速机构

助力减速装置是电力助力转向系统的关键零部件, 起到对电力助力转向系统的控制作用, 使安装空间更加合理化。电动助力转向系统的减速装置主要有涡轮蜗杆、行星齿轮、皮带轮以及滚珠式减速机构等几种, 集中体现了电力助力转向系统的核心技术。

涡轮蜗杆是通过涡轮蜗杆传动与转向轴作用, 配合驾驶员形成转向。但是该技术方法在应用过程中存在着一定的风险, 遭遇突发状况难以随机应对, 会给驾驶员带来危险。因此, 该种技术方法要根据汽车行驶情况而合理加以应用。行星齿轮作为传动结构, 通过蜗轮蜗杆与电动机连接。行星齿轮结构带动转向装置进行运动, 提供为汽车行驶助力。行星齿轮减速机构的应用在很大程度上弥补了蜗杆传动机构的缺陷, 但存在一定的空间限制, 因此涡轮蜗杆和行星齿轮应当配合使用, 取长补短, 有效保证了汽车行驶转向的安全稳定性。

皮带轮减速机构的应用是利用滚珠螺母的旋转促进齿条轴的移动来形成助力作用。在传动过程中, 效率高、灵活性好是皮带轮减速结构的优点, 但是由于皮带的损耗和老化, 在一定程度上影响了传动效率。滚珠式减速机构是电动机将动力由滚珠式减速机构传递给齿轮机构再经传递到达齿条, 完成助力转。

2.2 推杆活齿齿轮传动

涡轮蜗杆、行星齿轮、皮带轮以及滚珠式减速机构构成了最主要的EPS助力电机装置, 虽然各有长处, 但也存在着极大的缺陷。将以上四种减速机构结合应用是一种有效办法, 开发新型助力减速机构, 完善原有电机减速机构的不足, 也是一种有效办法。推杆活齿齿轮传动就是一种新型的助力电机减速机构。

推杆活齿齿轮传动是利用活性齿轮进行传动, 以中心轴为核心进行转动, 形成最基本的推杆活齿齿轮传动结构。当驱动力输入后, 输入轴以一定的速度进行顺时针转动, 带动偏心圆激波器, 围绕固定中心进行两同轴间刚性啮合传动, 沿圆周方向进行切向性的连续传动, 实现助力转向。推杆活齿齿轮传动是是当前最高效的电动助力转向技术。

3 结论

随着汽车行业的发展进步, 汽车电动助力转向系统的完善更新, 已经能够充分满足汽车的安全需求。电动助力转向系统的广泛应用, 代表了真个汽车行业的发展进步。汽车转向更稳定性, 行驶更安全车安全。通过对电动助力转向系统关键技术的研究与应用, EPS助力电机减速机构以及推杆活齿齿轮传动的技术应用, 汲取精华, 发挥优势, 弥补不足, 形成最先进的电动助力转向系统技术, 实现更加稳定的转向效果。对行车安全起到了积极的保障, 成为当前最先进的动力转向系统, 对推动汽车行业发展有着重要意义。

摘要:随着汽车行业的快速发展, 根据当前的环境需求, 电动助力转向系统开始广泛应用于汽车行业当中。为了提高汽车驾驶的安全性, 新型汽车转向系统得以推广和应用。本文结合汽车电动助力转向系统的特点, 对其关键技术进行分析, 探究其对汽车行业发展的重要意义。

关键词:电动助力,转向系统,关键技术

参考文献

[1]侯凯元.电动助力转向系统的关键技术研究[D].河北联合大学, 2013.

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