電動助力轉向裝置設計

① 電動助力轉向系統的工作原理

轉矩感測器檢測作用在輸入軸的力矩，ECU根據車速感測器和轉矩感測器的信號控制電動機的旋轉方向和助力電流的大小，電動機的力矩通過減速機構作用到小齒輪上，實現助力轉向。常見的助力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。

(1)電動助力轉向裝置設計擴展閱讀:

一、機械液壓助力

1.機械液壓助力是我們最常見的一種助力方式，它誕生於1902年，由英國人Frederick W. Lanchester發明。

2.機械液壓助力系統的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發動機動力輸出轉化成液壓泵壓力，對轉向系統施加輔助作用力，從而使輪胎轉向。

二、電子液壓助力

1.由於機械液壓助力需要大幅消耗發動機動力，所以人們在機械液壓助力的基礎上進行改進，開發出了更節省能耗的電子液壓助力轉向系統。

2.這套系統的轉向油泵不再由發動機直接驅動，而是由電動機來驅動，並且在之前的基礎上加裝了電控系統，使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關，還與車速相關。機械結構上增加了液壓反應裝置和液流分配閥，新增的電控系統包括車速感測器、電磁閥、轉向ECU等。

三、電動助力

1.EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫，即電動助力轉向系統。電動助力轉向系統是汽車轉向系統的發展方向。該系統由電動助力機直接提供轉向助力，省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝於發動機上的皮帶輪，既節省能量，又保護了環境。

2.另外，還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點。正是有了這些優點，電動助力轉向系統作為一種新的轉向技術，將挑戰大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉向系統。

3.根據助力電機的安裝位置不同，EPS系統又可以分為轉向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉向軸助力式EPS的電動機固定在轉向軸一側，通過減速機構與轉向軸相連，直接驅動轉向軸助力轉向。齒輪助力式EPS的電動機和減速機構與小齒輪相連，直接驅動齒輪助力轉向。齒條助力式EPS的電動機和減速機構則直接驅動齒條提供助力。

② 電動助力轉向系統能調整設定嗎

可以調整設定。根據不同車型選用和定製汽車電動助力轉向管柱和控制器，同時進行助力匹配，可廣泛應用在0.6-1.8L排量的經濟型汽車和微型汽車。通過EPS輔助單元與齒條軸的一體化，提高了輕量化及裝配緊密性。直接輔助齒條軸，高效率，提高了駕駛舒適感，達到了高輸出化。

磁感應式磁感應式是指安裝於扭力桿上下位置的檢測線圈和補償線圈的凹凸相對位置隨著扭力桿的扭轉而變化，並通過外側設置的檢測線圈獲取相應磁路變化的方式，且這種方式的扭矩感測器已被廣泛應用。

(2)電動助力轉向裝置設計擴展閱讀：

EPS ECU由用於控制的微控制器、用於監測的集成電路（有時為微控制器）、電機的驅動電路（驅動電路和轉換電路）、通斷電機路徑及電源路徑的繼電器、接受外部信號的介面電路等構成。電機驅動電路的作用是對功率元件MOSFET實施通斷的PWM控制。

EPSECU的印製電路板如下圖所示，由排除電源線路中干擾所需的線圈、吸收電流變動所需的電解電容器、通斷電源所需的電源繼電器等構成。由於要求印製電路板的體積不能太大，有些類型的印製電路板搭載半導體繼電器。

③ 電動助力轉向系統的助力轉向種類

我們常見的助力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。
機械液壓助力
機械液壓助力是我們最常見的一種助力方式，它誕生於1902年，由英國人Frederick W. Lanchester發明，而最早的商品化應用則推遲到了半個世紀之後，1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉向助力系統應用在了Imperial車繫上。由於技術成熟可靠，而且成本低廉，得以被廣泛普及。
機械液壓助力系統的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發動機動力輸出轉化成液壓泵壓力，對轉向系統施加輔助作用力，從而使輪胎轉向。
電子液壓助力
由於機械液壓助力需要大幅消耗發動機動力，所以人們在機械液壓助力的基礎上進行改進，開發出了更節省能耗的電子液壓助力轉向系統。 這套系統的轉向油泵不再由發動機直接驅動，而是由電動機來驅動，並且在之前的基礎上加裝了電控系統，使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關，還與車速相關。機械結構上增加了液壓反應裝置和液流分配閥，新增的電控系統包括車速感測器、電磁閥、轉向ECU等。
電動助力
EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫，即電動助力轉向系統。電動助力轉向系統是汽車轉向系統的發展方向。該系統由電動助力機直接提供轉向助力，省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝於發動機上的皮帶輪，既節省能量，又保護了環境。另外，還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點。正是有了這些優點，電動助力轉向系統作為一種新的轉向技術，將挑戰大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉向系統。
根據助力電機的安裝位置不同，EPS系統又可以分為轉向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉向軸助力式EPS的電動機固定在轉向軸一側，通過減速機構與轉向軸相連，直接驅動轉向軸助力轉向。齒輪助力式EPS的電動機和減速機構與小齒輪相連，直接驅動齒輪助力轉向。齒條助力式EPS的電動機和減速機構則直接驅動齒條提供助力。
駕駛員在操縱方向盤進行轉向時，轉矩感測器檢測到轉向盤的轉向以及轉矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據轉矩感測器檢測到的轉矩電壓信號、轉動方向和車速信號等，向電動機控制器發出指令，使電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩，從而產生輔助動力。汽車不轉向時，電子控制單元不向電動機控制器發出指令，電動機不工作。

④ 什麼是電動助力轉向系統（簡稱EPS) 下求答案

汽車在行駛中，經常需要改變行駛方向。轉向系統作為整車的一個重要總成，是影響汽車操縱穩定性、舒適性和行駛安全性的關鍵系統之一。在轉向系統的設計中，為緩和汽車轉向輕便性和轉向靈敏性之間的矛盾，大多數商用汽車及50%的轎車都採用動力轉向系統[1]。20世紀50年代以來，動力轉向系統經過了常規液壓動力轉向系統
(hydraulic
power
steering,簡稱HPS)、電液動力轉向系統
(electro-hydraulic
power
steering,簡稱EHPS)、電動助力轉向系統(Electrical
Power
Assisted
Steering,簡稱EPS或EPAS)三個發展階段，並有繼續向電子化和智能化發展的趨勢。EPAS由於其技術先進，性能優越，未來將取代其它動力轉向技術，成為動力轉向技術的主流。EPAS主要由扭矩感測器、車速感測器、電子控制單元（ECU）、電動機、減速機構及離合器等組成.其轉向的基本原理為：當駕駛員轉動方向盤時，與轉向柱連接在一起的扭矩感測器把輸入扭矩作用下扭桿的相對轉動角位移變成電信號傳給ECU。
ECU根據車速感測器和轉矩感測器的信號，通過助力特性曲線，控制電動機的旋轉方向和助力電流的大小，完成轉向助力。因此它可以很容易地實現在不同車速時提供給電動機不同的助力效果，保證汽車在低速轉向行駛時輕便靈活，高速轉向行駛時具有足夠的路感，且穩定可靠。

⑤ 電子轉向助力系統工作原理是什麼

轉矩感測器與轉向軸連接在一起，當轉向軸轉動時，轉矩感測器開始工作，把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產生的相對轉動角位移變成電信號傳給ECU。ECU根據車速感測器和轉矩感測器的信號決定電動機的旋轉方向和助力電流的大小，從而完成實時控制助力轉向。
EPS電動助力轉向系統是機電一體化的產品，它由轉向管柱、扭矩感測器、伺服電機、控制模塊等組成。結構非常簡單，通過減速器以純機械方式將電機產生的助力傳遞到轉向系統上。

與傳統的液壓助力轉向相比，EPS系統具有一系列的優點：1、節約了能源消耗。沒有轉向油泵，且電動機只是在需要轉向時才接通電源，所以動力消耗和燃油消耗均可降到最低。2、對環境無污染。該系統應用電力作為能源，消除了由於轉向油泵帶來的雜訊污染，也不存在液壓助力轉向系統中液壓油的泄漏與更換而造成的污染。3、改善了回正特性。由於採用了微電子技術，利用軟體控制電動機動作，在最大限度內調整設計參數以獲得最佳的回正特性。

⑥ 純電動汽車動力轉向系統

對於純電動汽車而言，採用電子助力轉向(EPS) 是必然選擇，由於它本身沒有內燃機.助力轉向系統動力的來源只能來自電動機因此純電動汽車動力轉向系統的選擇只能是EPS或者液壓電動轉向系統(EHPS)， 通常來講都是趨向於選擇EPS。

⑦ 電動助力轉向系統的特點是什麼

電動助力轉向系統的特點：
1、降低了燃油消耗
液壓動力轉向系統需要發動機帶動液壓油泵，使液壓油不停地流動，浪費了部分能量。相反電動助力轉向系統（EPS）僅在需要轉向操作時才需要電機提供的能量，該能量可以來自蓄電池，也可來自發動機。汽車在較冷的冬季起動時，傳統的液壓系統反應緩慢，直至液壓油預熱後才能正常工作。由於電動助力轉向系統設計時不依賴於發動機而且沒有液壓油管，對冷天氣不敏感，系統即使在-40℃時也能工作，所以提供了快速的冷起動。由於該系統沒有起動時的預熱，節省了能量。不使用液壓泵，避免了發動機的寄生能量損失，提高了燃油經濟性，裝有電動助力轉向系統的車輛和裝有液壓助力轉向系統的車輛對比實驗表明，在不轉向情況下，裝有電動助力轉向系統的國輛燃油消耗降低2.5%，在使用轉向情況下，燃油消耗降低了5.5%。
2、增強了轉向跟隨性
在電動助力轉向系統中，電動助力機與助力機構直接相連可以使其能量直接用於車輪的轉向。該系統利用慣性減振器的作用，使車輪的反轉和轉向前輪擺振大大減水。因此轉向系統的抗擾動能力大大增強和液壓助力轉向系統相比，旋轉力矩產生於電機，沒有液壓助力系統的轉向遲滯效應，增強了轉向車輪對轉向盤的跟隨性能。
3、改善了轉向回正特性
直到今天，動力轉向系統性能的發展已經到了極限,電動助力轉向系統的回正特性改變了這一切。當駕駛員使轉向盤轉動一角度後松開時，該系統能夠自動調整使車輪回到正中。該系統還可以讓工程師們利用軟體在最大限度內調整設計參數以獲得最佳的回正特性。從最低車速到最高車速，可得到一簇回正特性曲線。通過靈活的軟體編程，容易得到電機在不同車速及不同車況下的轉矩特性，這種轉矩特性使得該系統能顯著地提高轉向能力，提供了與車輛動態性能相機匹配的轉向回正特性。而在傳統的液壓控制系統中，要改善這種特性必須改造底盤的機械結構，實現起來有一定困難。
4、提高了操縱穩定性
通過對汽車在高速行駛時過度轉向的方法測試汽車的穩定特性。採用該方法，給正在高速行駛（100km/h）的汽車一個過度的轉角迫使它側傾，在短時間的自回正過程中，由於採用了微電腦控制，使得汽車具有更高的穩定性，駕駛員有更舒適的感覺。
5、提供可變的轉向助力
電動助力轉向系統的轉向力來自於電機。通過軟體編程和硬體控制，可得到覆蓋整個車速的可變轉向力。可變轉向力的大小取決於轉向力矩和車速。無論是停車，低速或高速行駛時，它都能提供可靠的，可控性好的感覺，而且更易於車場操作。
6、採用"綠色能源"，適應現代汽車的要求
電動助力轉向系統應用"最干凈"的電力作為能源，完全取締了液壓裝置，不存在液壓助力轉向系統中液態油的泄漏問題，可以說該系統順應了"綠色化"的時代趨勢。該系統由於它沒有液壓油，沒有軟管、油泵和密封件，避免了污染。而液壓轉向系統油管使用的聚合物不能回收，易對環境造成污染。
7、系統結構簡單，佔用空間小
由於該系統具有良好的模塊化設計，所以不需要對不同的系統重新進行設計、試驗、加工等,不但節省了費用，也為設計不同的系統提供了極大的靈活性，而且更易於生產線裝配。由於沒有油泵、油管和發動機上的皮帶輪，使得工程師們設計該系統時有更大的餘地，而且該系統的控制模塊可以和齒輪齒條設計在一起或單獨設計，發動機部件的空間利用率極高。該系統省去了裝於發動機上皮帶輪和油泵，留出的空間可以用於安裝其它部件。許多消費者在買車時非常關心車輛的維護與保養問題。裝有電動助力轉向系統的汽車沒有油泵，沒有軟管連接，可以減少許多憂慮。實際上，傳統的液壓轉向系統中，液壓油泵和軟管的事故率占整個系統故障的53%，如軟管漏油和油泵漏油等。
8、生產線裝配性好
電動助力轉向系統沒有液壓系統所需要的油泵、油管、流量控制閥、儲油罐等部件，零件數目大大減少，減少了裝配的工作量，節省了裝配時間，提高了裝配效率。
電動助力轉向系統自20世紀80年代中期初提出以來，作為今後汽車轉向系統的發展方向，必將取代現有的機械轉向系統、液壓助力轉向系統和電控制液壓助力轉向系統。