2025【起亚K3汽车电动助力转向系统设计10000字】.docx

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起亚K3汽车电动助力转向系统设计

摘要：随着科技发展趋势的突飞猛进，汽车行业也迎来了一系列的创新变革。现在人们对物质上的享受需求也是不断的增加，汽车作为出行时的必需品，舒适的驾驶体验是消费者所追求的。目前来说汽车转向系统上运用最常见的就是电动助力转向系统（EPS），它能够帮助驾驶者轻松的完成汽车转向，并能保证车身的稳定。本文将对电动助力转向系统（EPS）进行设计。首先是对转向器的选型，因为本文是对起亚K3这款车型进行设计，所以最终选择了齿轮齿条型的转向器。之后本文将用AT89c52这款单片机来当做汽车电子的微控制器，以此为核心对电动助力转向系统（EPS）的硬件进行系统的设计，画出其电路总图。最后通过建立数学模型，利用MATLAB这个软件对代码及模型的运行仿真，得到助力特性曲线。经过分析，电动助力转向系统能够灵敏的做出反应提供正确的助力，能够带给人们在驾驶汽车时的轻松舒适感。

关键词：电动助力转向，齿轮齿条转向器，单片机，MALTAB

目录

TOC\o1-3\h\u27159第1章绪论 1

294921.1电动助力转向系统发展与国内外现状 1

42591.2电动助力转向系统的特点 1

311521.3设计内容与意义 2

30570第2章电动助力转向系统的组成与工作原理 3

73702.1EPS的类型 3

136802.2EPS的工作原理 4

255682.3转向器的选型 4

30556第3章齿轮齿条转向器的设计 5

22253.1起亚K3参数表 5

145303.2齿轮齿条转向器计算轴荷的确定 5

261303.2.1汽车原地转向阻力矩 5

103743.2.2转向器角传动比的选取 5

146403.2.3转向盘手力的计算 6

65493.3齿轮齿条的设计计算 7

127783.3.1齿轮齿条的参数选择 7

108353.3.2齿轮的设计 7

294553.3.3齿条的设计 8

246733.4齿轮齿条的强度校核 9

270163.4.1齿轮的疲劳强度校核 9

91323.4.2齿轮接触疲劳强度校核 10

22953第4章电动助力转向系统的硬件设计 12

68854.1EPS控制器的结构流程 12

154314.2EPS控制器芯片的选择 12

155724.2.1EPS控制器微处理器的选型 12

44194.2.2AT89C52和AD转换芯片介绍 13

176994.3控制器输入通道的设计 14

152744.3.1转矩信号的采集 14

288164.3.2电机电流信号的采集 15

234524.3.3车速信号的采集 15

173244.4控制器输出通道的设计 16

318914.4.1电机的驱动电路设计 16

308604.4.2电磁离合器控制电路的设计 17

25285第5章EPS的建模仿真 18

212775.1EPS的动态模型 18

227105.2EPS的数学模型 18

227785.3仿真的结果分析 20

9779第6章结论 23

4330参考文献 24

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第1章绪论

自第一台装有电动助力转向（EPS）的汽车问世以来，EPS的装配率在以每年8%~10%的速度不断的增长。目前，世界上大部分汽车都安装了EPS，美国、日本等发达国家80%左右的汽车都安装了EPS。随着新一代产品的推出,传统的液压助力转向系统很快在世界范围内被淘汰REF_Ref31924\r\h[1]。由于优异的EPS在整个汽车工业的技术进步中起着非常重要的节能减排作用，所以在对电动助力转向系统组成部件设计时，要考虑其材料及结构的合理。

1.1电动助力转向系统发展与国内外现状

日本在20世纪80年代的时候，就已对电动助力系统有了突破性的发展研究，并率先将这研究成果EPS应用于微型汽车。1988年，铃木公司首次在推出的品牌汽车上安装了EPS系统。在这之后的几年，本田公司也在电子转向这一方面取得了实质性突破，同年将高级跑车AcuraNSX的助力系统也安装了EPS,从而使得该款汽车的全球市场中处于优势地位REF_Ref28789\r\h[2]。

随着EPS系统的性能受到消费者的称赞与认可，越来越多的企业与厂家开始自主研发EPS系统。例如，英国卢卡斯、日本三菱汽车等