凯迪拉克ATS-L电控助力转向系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

电动助力转向系统（electrical power steering，简称eps）， 区别于传统机械转向系统与液压助力转向系统，通过电动机提供转向助力，电动助力转向是汽车动力转向的新技术与新结构,助力控制是电动助力转向的基本控制策略,并决定电动助力转向的助力特性^[1]。一方面大量减少了液压助力转向系统所必需的机构，如动力转向油泵、油管、液压油、传送带及皮带轮等必需的结构，另一方面由于液压助力转向系统的工作原理，即使在不需要转向助力的情况下也需要发动机为液压油泵提供动力，此系统的优点是节约能源,提高操作稳定性,是将来动力转向的发展趋势^[2]。同时它具有安装维修方便，助力大小可以随着车速变化而不断调整，使驾驶员时刻具有较好的“路感”等优点^[3]。电动助力转向是汽车动力转向的新技术与新结构,助力控制是电动助力转向的基本控制策略,并决定电动助力转向的助力特性^[4]。并且随着技术的更新与可靠性的提升在近几年来越来越多的应用在中高级乘用车上。从汽车对转向系统性能要求出发,制定电动助力转向系统的相关控制策略^[5]。并同传统的转向系统进行了对比,分析了电动助力转向系统的特性,阐述了电动助力转向系统的基本结构、工作原理和评价指标,指出了电动助力转向系统今后的发展方向和趋势^[6]。分析eps系统对方向盘瞬态响应品质的影响以及路面冲击下汽车纵横向加速度的变化^[7]。

电动助力转向系统源自于20世纪80年代，日本铃木公司首次开发，之后日本的三菱汽车公司、大发公司及本田汽车公司均研制出适合各自车型的eps。日本精工一跃成为世界最大的eps生产厂，占全球的30%，全球其他公司如美国delphi公司、trw公司也已经成功开发出eps系统，各个公司相互竞争，极大地促进eps技术的发展，通过30余年的发展，eps技术日趋完善，可靠性稳定性逐渐提高，应用范围也从最初的搭载于微型轿车向负荷较大的中高档型轿车搭载发展，使其运用得到进一步推广。随之发展的还有电动助力转向机(eps)的结构和性能、产品的国产化应用开发,包括产品应用开发策略、工业工程策略、供应链策略方面的国产化开发策略,和在产品技术消化及应用开发、工业工程的本地化优化、本地化供应链的开发与建立方面的国产化实施和应用,为转向系统产品的引进消化创新提供了应用实例^[8]。

2. 研究的基本内容与方案

本次研究的基本内容分为分析中型车转向系统及其部件的结构形式、确定凯迪拉克ats-l电控助力转向系统及其部件的结构设计方案、确定凯迪拉克ats-l电控助力转向系统及其部件的技术参数、电控助力转向系统及其部件的设计计算分析、确定电控助力转向系统部件的具体结构尺寸参数、绘制电控助力转向系统装配图和主要零部件图。最终设计得到相关车辆需搭载的电动助力转向系统的结构尺寸参数。

利用所学专业知识和查阅资料，对系统部件及结构形式进行比较与选择，前期需要文献检索积累获取电动助力转向系统的结构与控制形式相关知识，学习利用软件仿真校核尺寸结构设计是否合理。

结合所选车辆尺寸对电控助力转向系统技术参数进行确定，将系统用三维软件绘制出来，在校核时考虑用软件仿真模拟结构受力是否合理，对于不合理的参数进行改进设计，使结构较好的满足转向机构的轻便和灵敏相平衡的状态。在功能得以实现的同时尽可能使结构紧凑，不与车辆其他部件发生干涉或碰撞危险，提高机构的稳定性及可靠性。

3. 研究计划与安排

（1）分析中型车转向系统及其部件的结构型式；

3月11日至3月15日

（2）确定凯迪拉克ats-l电控助力转向系统及其部件的结构设计方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 林逸,施国标,邹常丰,等.电动助力转向助力控制策略的研究[j]. 汽车技术, 2003(3):8-11.

[2] 马南,刘元成,刘耀武,等.汽车电动助力转向系统[j]. 汽车电器,2007(2):1-4.

[3] 刘偲.某微型客车的电动助力转向系统匹配设计研究[d]. 湖南：湖南大学,2012.