汽车电动助力转向故障诊断系统的设计

《汽车电动助力转向故障诊断系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、江苏大学硕士学位论文摘要汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性和舒适性的关键部件。电动助力转向(EPS)是一种全新的汽车动力转向技术，具有节能环保的优点，与汽车的发展主题相符。随着现代汽车工业的发展，汽车电控系统不断增多，这些复杂的系统，使得汽车故障自诊断功能要求越来越高。本文主要围绕国家自然科学基金项目：电动助力转向与汽车性能协调系统的分析及综合控制研究(项目编号：50475121)，针对EPS故障分析和诊断展开研究。主要内容如下：首先，建立了EPS系统的基本故障树模型，确定系统的故障形式，了解故障发生的原因和故

2、障模式的传播途径，以实际开发的转向轴助力式电动助力转向系统为研究对象，建立了转向轴助力式电动助力转向系统的具体故障树模型，并对其主要故障进行了诊断分析。。其次，提出了将CAN总线技术应用到EPS系统故障诊断中的思想，阐述了基于神经网络的故障诊断策略，查找故障，执行相应操作。设计了包括控制单元的传感器故障信号采集电路及CAN控制器的EPS故障诊断系统，给出了详细的硬件电路图及删处理器．LPC2131单片机之间的接口硬件电路图，软件设计主要包括控制系统的程序设计，CAN总线接口的程序设计，包括一些初始化程序，信号采集，故障诊

3、断显示程序等。、最后，利用VisualB嬲ic语言完成了故障诊断系统的上层管理系统监控界面的设计，实现与故障节点的数据交换，达到诊断控制的要求。实验测试结果表明，本文提出的基于CAN总线的EPS故障诊断系统的方案是可行的，且系统的各个部分运行稳定、可靠，满足设计功能和要求。关键词：电动助力转向，故障树，神经网络，CAN总线，故障诊断独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究

4、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：寺弓冷日期：洲6年6月I)R江苏大学硕士学位论文第一章绪论1．1汽车电动助力转向系统当前，随着汽车行驶速度的提高，人们对其操纵性、舒适性、安全性等各项性能的要求也越来越高，为了保证车辆在任何工况下转动方向盘时，都有较理想的操纵稳定性和转向轻便性，即在停车情况下转动方向盘能轻便灵敏，在高速行驶时不会感到轻飘不稳，人们对转向系统正进行着不断地改进。目前，以改善汽车操纵稳定型、安全性为主要目的的汽车转向的研究，已成为

5、世界汽车技术发展的研究热点Ⅲ。1．1．1电动助力转向系统发展概述1．电动助力转向的优点汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统到机械液压动力转向系统，到电控液压动力转向系统，直到更为节能、操纵性能更优的电子控制式电动助力转向系统(ElectricPowcfste丽ngsystem简称EPs)等几个阶到21。电动助力转向与传统液压动力转向相比它有许多优点：(1)电动助力转向能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小路面不平度所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时转向

6、稳定性，进而提高汽车的主动安全性，并且可通过设置不同的助力特性来满足不同使用对象的需要；(2)电动机只在需要时才启动，耗用电能较少，不像传统液压动力转向在没有转向时，油泵也一直运转，浪费能量，因此能减少发动机燃油消耗，可节约燃油3％．5％；(3)由于电动机由蓄电池供电，是否能够实现助力与发动机是否起动无关所以即使在发动机熄火或出现故障时也能提供助力；(4)取消了油泵、皮带、皮带轮、液压软管、液压油及密封件等，其零件比传统液压动力转向系统大大减少，因而其质量更轻、结构更紧凑，安装方便无须维护保养；江苏大学硕士学位论文(5)

7、没有液压回路，调整和检测更容易，装配自动化程度更高，并且可以通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配，缩短生产和开发周期，并且不存在渗漏问题，可大大降低保修成本，减少对环境的污染。2．电动助力转向系统的发展概况因为电动助力转向有如此多的优点，国外汽车公司对其非常重视。几十年来，动力转向系统的技术革新都是在液压动力转向系统基础上的。直到1988年3月，日本铃木公司开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，才真正摆脱了液压动力转向系统的束缚。随后日本铃木公司在其Cervo车上装备电动助力转向。在此之后，电动助力转向技术如雨后

8、春笋般得到迅速发展，日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司，美国的Delplli汽车系统公司、TRw公司，德国的ZF公司，都相继研制出各自的电动助力转向。如大发汽车公司的M曲车、三菱汽公司的Minica车都装备了电动助力转向；本F玎汽车公司的Accord车目前已经选装电动助力转向；Delplli汽车系统公司已