汽车电动助力转向系统

  一、汽车电动助力转向系统概述             

    电动助力转向系统(Electric Power Steering System简称EPS)作为一种新型的动力转向系统，自被开发开始，就一直被作为高新技术应用在汽车上，表现出良好的发展前景。该系统的基本工作原理是：转矩传感器和车速传感器分别测出驾驶者施加在转向盘上的操纵力矩和车辆当前的行驶速度(回正时还要用到角度传感器)，然后将这两个信号传递给电子控制单元J电子控制单元的微处理器根据内置的控制策略和算法，计算出此时需要的理想助力力矩，再换算为相应的电流，驱动助力电机按该电流运行;该电机产生的助力力矩再经过蜗轮蜗杆减速机构减速增扭后传送到机械式转向系统上，和驾驶者的操纵力矩叠加在一起去克服转向阻力矩，实现车辆的最终转向。EPS弥补了HPS和EHPS的缺点，具有节能、环保、高效、安全等诸多优点，是未来动力转向系统的发展方向，目前多装置在前轴荷在900 KG以下的中小型汽车上。      

二、 电动助力转向系统的特点   

    随着汽车电子技术的日益发展，对汽车设计的要求以及对汽车的控制水平的要求也越来越高，尤其对汽车的节能和环保特性的要求越来越高。传统的液压助力转向系统(HPS)存在的消耗能源和环境污染等不足己变得越来越明显，不能完全满足时代发展的需求。而电动助力转向系统(EPS)将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能明显改善车辆的静态性能和动态性能、有效提高行驶中驾驶员的轻便性和安全性、同时也更加节能和环保。对于纯电动汽车而言，采用EPS是必然选择，因为它本身不用内燃机，助力转向系统动力的来源只有来自电机，所以纯电动汽车动力转向系统的选择只能是EPS或者EHPS，一般来讲，设计者都是趋向于选择EPS。因此，未来的转向系统中，电动助力转向将成为汽车动力转向系统的主流，对该系统进行开发和研究成为越来越多的汽车企业和科研机构的工作重点。与其它助力转向系统相比，该系统突出的优点体现在：(1)更加节能与环保。EPS由于没有液压装置，属于典型的“按需供能型”( on-demand )系统，即只有转向时系统才工作，而车辆没运行或者直线行驶时不消耗能量，这样将消耗相对较少的能量。因而与液压动力系统相比，在各种行驶状况下均可节能80%到90%。而在不转向情况下，装有EPS的车辆燃油消耗将降低2.5%;在使用转向情况下，则降低5.5%。同时又由于在40℃的低温下，EPS也能够很好地工作，而传统的液压系统要等到液压油预热后才能正常工作，因为EPS没有起动时的这样一个预热过程，所以也节省了能量。EPS同时不存在传统液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，从而也避免了环境污染，顺应了环保的时代要求。(2)助力效果更好。EPS可以针对车辆行驶的各种工况，通过优化助力特 性曲线，使得助力更加精确，助力效果更加理想。另外还可以采用阻尼控制减 小由路面不平产生的对转向系统的干扰，保障汽车低速行驶时的转向轻便性，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性。(3)重量大大减少。与HPS相比，EPS的结构更加简单，零件数目也大大减少，因而带来重量的大大减轻，同时还使布置更加方便，