摘 要

随着现代汽车的发展，越来越多的科技运用到汽车部件上，一方面方便人们的生活，另一方面现实向着电控化、智能化发展。

随着汽车进入越来越多的家庭，不光车辆的密集对出行造成了不便，而且很多其中很多问题凸显了出来，比如说本文研究的泊车问题，倒车事故越来越多。

车辆泊车时候发生的事故有：驾驶员驾驶车辆泊车时，几乎都是通过肉眼通过车窗或者后视镜来观察车辆四周环境的情况，通常情况下视野有很大的局限，清晰度差，对于车辆周围的情况无法完全掌握；驾驶员倒车过程中，一边在不断地观察车辆周围环境的情况，一边还要通，过后视镜观察与停车位前后车辆的距离大小，相对来说脑力劳动过大。并且，这个过程中也易产生较为危险的因素。

驾驶员操作车辆进行倒车时，倒车的成功与否一定程度上要依靠操作者自的驾驶经验，如果出现问题都可能会导致驾驶员在泊车过程中发生泊车事故，同时如果是遇到不熟悉的环境或狭窄车位，也会进步加大驾驶员在停车空间的，倒车难度。

这些方面已经得到不少汽车企业的关注，很多车型的高配版本都配备了自动泊车系统，比如博瑞豪华版，通过车身上四个角的传感器检车泊车时汽车的位置、车位的距离等参数，通过自动泊车系统帮助，从而达到自动控制转向系统使汽车驶入停车位，本课题针对以上的问题及要求，对博瑞车型进行了其自动泊车系统的研究，分析了其平行泊车方式的泊车轨迹，通过PID控制方法对泊车轨迹进行控制，对电控助力转向系统中机械部件进行了设计，简单的对泊车过程进行仿真。

关键词：自动泊车；PID控制；电控助力转向系统

Abstract

With the development of modern cars, more and more technology to the use of automotive parts, on the one hand to facilitate people's lives, on the other hand the reality of electronic control, intelligent development.

At the same time, the car in the technology embodies the comprehensive embodiment of science and technology. With the car into more and more families, the popularity of the audience more and more widely, many of which highlights the problem, for example, this study of parking problems, more and more reversing accidents.

Vehicle parking time accidents are: the driver driving vehicle parking, basically rely on the side mirror, rearview mirror, rear window glass to observe the situation around the vehicle, usually the field of vision has a lot of limitations, Poor clarity, the situation around the vehicle can’t be fully grasped; the driver reversing the process, while constantly watching the surrounding environment of the vehicle, while also pass, through the rearview mirror and parking spaces before and after the size of the vehicle, the relative Said mental work is too large. And, this process is also prone to more dangerous factors.

When the driver operates the vehicle for reversing, the success of the reversing to a certain extent depends on the operator's own driving experience, if the problem may lead to the driver in the parking process occurred in the parking accident, and if it is not encountered Familiar environment or narrow parking spaces, will also increase the driver in the parking space, reversing the difficulty.

These aspects have been a lot of car companies have been concerned about the high version of many models are equipped with automatic parking system, such as B-ray, through the car body four corners of the sensor car parking car location, parking distance And so on, through the automatic parking system to help, so as to achieve the automatic control of the steering system so that the car into the parking space, the subject for the above problems and requirements, the B-ray models of its automatic parking system research, analysis of its parallel Parking mode of parking, through the PID control method to control the parking trajectory, electric control power steering system in the mechanical parts of the design, the simple process of parking simulation.

Key words: automatic parking system , PID control method , electric control power steering system

目录

第一章 绪论 1

1.1 EPS的发展现状和特点 1

1.2汽车电控助力转向系统的介绍。 1

1.3 转向器的发展 2

1.4 PID控制方法的特点 3

1.5 自动泊车的原理 3

1.6 课题研究的目的及研究内容 3

第二章 电控助力转向系统的选择 4

2.1电机的选择 4

2.1.1永磁直流无刷电机的选定 4

2.1.2电机的种类 4

2.1.3转矩选择 4

2.1.4功率的选择 5

2.1.5 额定电压的选择 6

2.1.6 电机选择 6

2.2 减速机构的选择 7

第三章 转向器的设计 8

3.1转向器齿条齿轮轴位置关系 8

3.2齿轮齿条的齿的选择 8

3.3 转向器齿条的选择 8

3.4 垫片的材料的选择 10

3.5 转向器结构的确定 10

第四章 设计和强度校核 11

4.1齿轮的设计 11

4.1.1对齿轮的参数计算 11

4.1.2对齿轮的强度校核 13

4.2 齿条的设计 15

4.2.1对齿条的参数计算 15

4.2.2 对齿条的强度校核 17

4.3 齿轮轴的设计 18

第五章 间隙调整弹簧的设计 20

5.1 间隙调整弹簧的材料选择 20

5.2 间隙调整弹簧钢丝的直径计算 20

5.3 间隙调整弹簧的参数计算 21

第六章 模糊控制的简单设计 22

6.1泊车过程的轨迹生成 23

6.2转向控制函数的初步设计 24

第七章 对泊车过程的简单仿真 26

7.1 SIMULINK的应用和特点 26

7.2 自动泊车系统的仿真的意义 26

7.3仿真平台的建立 26

第八章 总结 30

参考文献 31

致谢 32

第一章 绪论

1.1 EPS的发展现状和特点

自从一九五零年后，因为电控系统的对转向的改善，越来越多的汽车研发公司及有关部门开始致力于电动助力转向的开发研究，但是受成本等因素的制约，生产出的电动助力转向系统都不能够与液压助力转向系统抗衡，原因是什么呢？主要是在性价比上都不能与之相比。但由于电动助力转向系统的及时性和准确性，其应用还是越来越广，也在一定意义上促进了成本的降低。经过时间的累积和科技的创新进步，EPS技术越来越发展完善，改进了众多不足，同时它的使用范围越来越大，越来越广。EPS的助力型式也开始种类增多，美国著名汽车公司为某公司的新款车型开发的EPS就是属于扩大范围的助力型，它各方面都进行了提升和完善，包括助力控制形式和各项功能。同时创新性的提供了两个开关，其中一个是郊区模式，另一个是停车模式。

此种模式的好处在于可以保证安全性，提升转向安全性。例如假如汽车行驶到高速路段的时候，司机没有调节开关同样处于安全的驾驶情况。而在一些汽车技术先进的地方，曾经的电动助力转向系统提供助力会收到各种情况的限制，比如在停车和低速的时候电控转向系统的工作情况与高速的工作情况就有一定的差别。高速时，EPS将停止工作。现在EPS摒弃了之前的不足，在低速和停车以及高速提供助力，转向更加柔顺，从而提高了的汽车的平顺性。