汽车电控转向助力技术（EPS）

转向助力系统又叫转向助力装置，是利用其他能源来辅助驾驶员进行转向的系统。

转向助力系统一般是在汽车低速时进行助力，汽车高速时对汽车动力进行限制。

转向助力系统按能源形式分为两种：（1）电控液压式转向系统（2）电动式转向系统

一、电控液压式转向系统

根据车速，电控液压式转向系统控制液压转换装置，改变动力转换器的力。

电控液压式转向系统，按控制方式分为：

（1）流量控制式（2）液压缸分流式（3）压力反馈控制式（4）阀特性控制式

（1）流量控制式：通过改变通往动力转向器的供油量来控制。

（2）液压缸分流式：在连接液压缸两腔室的油路中增设电磁分流阀和分流油路。车速升高时开启分流阀、减小液压缸的压力，增大转向助力。车速减小时，关闭分流阀，增大液压缸压力，减小转向助力。

（3）压力反馈控制式：通过改变控制阀反作用腔室来反馈压力。

（4）阀特性控制式：在回油道中增加一个电磁阀，控制回油道中阻力，电磁阀开度由ECU控制。

实例：旁通式液压动力转向系统。通过ECU控制PWM的输出波形，PWM的波形会控制电磁阀的开关，控制液体的旁路通量。

电控液压式在不需要的时候也需要维持液泵运转，所以会空耗能量。

二、电动式动力转向系统

电动式动力转向系统（EPS）的一个显著特点就是所谓的“精确”转向，它能在汽车转向过程中，根据不同的车速、转向盘转动的快慢，准确提供各种行驶路况下的最佳转向助力，减小由路面不平引起的对转向系统的扰动。

1、电动式动力转向系统的分类

（1）转向轴式：结构紧凑、噪声和震动大。

（2）小齿轮助力式：可以给次轮一个较大的力，但是转矩特性不稳定。

（3）齿轮助力式：结构复杂、价格高、已被取代。

2、电动转向系统的原理和特点

ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号，决定电动机的旋转方向和助力电流的大小，从而实现在车速不同时电机能够提供不同的助力效果。

电动转向系统装有电磁离合器，当车速超速或者出现异常的时候，ECU可以切断电磁离合器，使转向器切换为手动转向控制。

电动转向系统中还装有减速机构，在适当的时候，对汽车进行减速。

电动转向系统的主要特点：

（1）反应灵敏、迅速，转向平稳、精确，具有良好的路感。

（2）零部件少，质量轻，成本低。

（3）发动机发生故障时，可以使用蓄电池来驱动系统进行转向助力。

（4）结构外型小巧，所需空间小，布置方便。

（5）转向时才接通电源，降低了油耗。

（6）良好的低温工作性能。

（7）转向助力特性能够满足不同使用对象的需求。

（8）具有良好的缓存作用，能够使转向摆动和反冲击力降低到最小。

3、应用实例

以齿轮齿条助力器为例，齿轮齿条的部件包括：

（1）转矩传感器

转矩发生改变，磁圈的磁通发生改变，可以用来测量旋转角度。

探测线圈的阻抗只由输入转矩来改变，经过差分放大器，将转矩信号电压放大。

（2）直流电动机

EPS用的电动机与汽车启动用的直流电动机工作原理是一样的，但EPS用的电动机一般采用永磁磁场，EPS电机需要能够正反控制，既能正方向运行，又能反方向运行。

（3）电磁离合器

电磁离合器能够保证电动助力只在汽车低速时起作用，在汽车高速时需要切断离合器，使电动助力系统不工作。

（4）ECU控制器

可以使用8位、16位、32位的单片机。

4、电动转向系统的发展之路。

国内比较有名的EPS生产厂商：株洲易力达

主要产品：

（1）管柱式EPS

输出力矩：25NM、35NM、55NM、85NM

（2）小齿轮式EPS

（3）双小齿轮式DP-EPS

（4）齿条助力式R-EPS

5、汽车“三大电”和“三小电”

三大电：电机、电池、整车电控系统

三小电：电动转向系统、电动空调系统、电动制动系统

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