eps电动助力转向文献综述

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1、电动转向助力的原理、分类及发展综述摘要：转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。在国外，各大汽车公司对汽车电动助力转向系统（Electricpowersteering-EPS,或称Elec-tricAssistedSteering-EAS）的研究有20多年的历史。为了解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾[1]，采用现代控制技术和电子技术的电动助力转向系统(EPS)应运而生。随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低，EPS越来越受到人们的重视，并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点，迅速迈向了应用领域，部分

2、取代了传统液压动力转向系统（Hydraulicpowersteering,简称HPS）。关键词：工作原理、分类、发展1.EPS的工作原理及特点电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作，系统主要由三大部分构成，信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器)，转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置[2]。电动机仅在需要助力时工作，驾驶员在操纵转向盘时，扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号，车速传感器检测到车速信号，控制单元根据电压和车速的信号，给出指令控

3、制电动机运转，从而产生所需要的转向助力。其结构示意图如图1所示。图1带双小齿轮的电动机机械转向助力器总体视图1.1EPS的优点1.1.1节约了能源消耗。没有转向油泵，且电动机只是在需要转向时才接通电源，所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。1.1.2对环境无污染。该系统应用电力作为能源，消除了由于转向油泵带来的噪声污染。也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件，从而避免了污染。1.1.3增强了转向跟随性。在电动助力转向系统中，电动机与助力机构直接相连，可以使其能量直接用于车轮

4、的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减小。因此转向系统的抗扰动能力大大增强。1.1.4改善了回正特性。由于采用了微电子技术，利用软件控制电动机动作，在最大限度内调整设计参数以获得虽佳的回正特性。从最低车速到最高车速，可得到一簇回正特性曲线，通过编程实现电机在不同车速及不同车况下的转矩特性，这些转矩特性使得该系统能显著提高转向能力，提供了与车辆动态性能相匹配的转向回正特性。1.1.5提高了操纵稳定性。当驾驶员转动转向盘一角度，然后松开时，EPS系统能够自动调整使车轮回正。同时还可利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性

5、。1.1.6系统结构简单，占用空间小，布置方便。由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不仅节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。2.EPS的分类EPS按照电动机布置位置的不同，可以分为：转向柱助力式(Column-assisttypeEPS)、齿轮助力式(Pinion-assisttypeEPS)、齿条助力式(Rack—assisttypeEPS)、直接助力式(Direct-drivetypeEPS)四种[3]。转向柱助力式电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧，

6、通过减速增扭机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。现在多数EPS就是采用这种形式。此外，C-EPS的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱，如固定式转向柱、斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。但由于助力电机安装在驾驶舱内，受到空间布置和噪声的影响，电机的体积较小，输出扭矩不大，一般只用在小型及紧凑型车辆上。齿轮助力式电动助力转向器(P-EPS)的助力电机和减速增扭机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮实现助力转向。由于助力电机不是安装在乘客舱内，因此可以使用较大的电机以获得较高的助力扭矩，而不必担心电机转动惯量

7、太大产生的噪声。该类型转向器可用于中型车辆，以提供较大的助力。齿条助力式电动助力转向器(R-EPS)的助力电机和减速增扭机构则直接驱动齿条提供助力。由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由，因此在汽车的底盘布置时非常方便。同时，同C-EPS和P-EPS相比，可以提供更大的助力值，所以一般用于大型车辆上。直接助力式电动助力转向器(D-EPS)的助力电机和减速增扭机构同转向齿轮形成了一个独立的单元。它与C-EPS比较相似，两者的主要区别是扭矩传感器的安装位置有所不同。通过优化电控单元(ECU)内部的算法，让电机向齿条直接提供转向助力可以获得良好的转向路感。3.EP

8、S系统研究现状3.1EP$系统的发展概况EPS系统最