汽车电动助力转向系统的发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com总第102期山西品Total1022006年第2期SHANⅪMETALLURGYNo．2，2006文章编号：1672—1152(2006)02-0045-03汽车电动助力转向系统的发展王悦芳郭拉凤(中北大学，山西太原030051)摘要：简述了电动助力转向系统的研究现状及其基本结构、工作原理和主要特点。分析了该系统的主要元件，论述了该系统的发展趋势。关键词：汽车转向系统电动助力中图分类号：TP271*．61文献标识码：A收稿日期：2006—04—26汽车转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳量消耗，加

2、上其性能的优越性，很快在越来越多的国定性，对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及外轿车上得到应用，如本田最新推出的Insight轿车上保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起就是其中的—例。目前在中型以上货车和中级以上轿着重要的作用。随着现代汽车技术的迅速发展，新技车上广泛采用的机械—液压动力转向器将逐渐被效率术不断被采用，汽车转向系统已从机械式转向系统、更高、适应性更强的EPS所代替，为此，国外几家大公液压动力转向系统(HydrulicPowerSteering，简称司(女口德国的zF、英国卢卡斯一伟利达、Saginaw、TRw、HPS

3、)、电动液压助力转向系统(ElectricHydrulic日本的NSK、Koyo等闻境相推出自己的EP。PowerSteering，简称EHPS)，发展到如今利用现代我国在2002年才开始研制开发汽车EPS产控制技术和电子技术的电动助力转向系统(Electric品，目前已经知道的有13家企业和科研院校正在研PowerSteering简称EPS)。制中。其中南摩股份有限公司(生产转向柱式的所谓电动转向(EPS)，就是在机械转向系统中，EPS产品)在2003年开始进入小批量生产阶段，其用电池作为能源，电动机为动力，以转向盘的转速和他厂家和科研院校均

4、在开发阶段中。转矩以及车速为输入信号，通过电子控制装置，协助2EPS的工作原理及分类人力转向，并获得最佳转向力特性的伺服系统。EPS2．1EPS的工作原理用电动机直接提供助力，助力大小由电子控制单元下页图1是典型的EPS结构示意图。EPS主要(ECU)控制。它能节约燃料，提高主动安全性，且有由扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、利于环保。近几年来，随着电子技术的发展，大幅度电动机和减速机构组成。其主要工作原理是：汽车在降低EPS的成本已成为可能，加上EPS具有一系列转向时，扭矩传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟优点，使得它越来越受到

5、人们的青睐。转动的方向。这些信号会通过数据总线发给电子控1EPS的研究现状制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向和车1988年3月，日木铃木公司开发出一种全新的辆速度等数据信号，向电动机控制器发出动作指令。电子控制式EPS，真正摆脱了液压动力转向系统的电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力束缚。1993年，本田汽车公司首次将EPS装备于大矩以产生助动力，从而实现了助力转向的实时控制。批量生产的、在国际市场上同法拉利和波尔舍竞争如果不转向，则本套系统处于休眠状态等待调用。由的爱克NSX跑车。同年，在欧洲市场销售的一种经于它不转向时不工作

6、，所以也节省了能源[z-。济型轿车——菲亚特帮托也将美国Delphi汽车系2．2EPS的分类统公司生产的EPS作为标准装备。由于EPS完全取按照转向助力机构位置的不同，将EPS分为3消液压装置，用电能取代液压能，减少了发动机的能类：转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力第一作者简介：王悦芳，女，1974年生，硕士，中北大学车辆与动力工程系从事车辆工程教学工作，助教。Tel：0351—3920300，E-mail：mariewyf@163．corn维普资讯http://www.cqvip.com山西％量第29卷速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺

7、寸小、质量轻，而且要求可靠性高、控制性能好【。(4)电子控制单元(ECU)：它是整个控制系统的核心，完成对各个传感器输人信号的处理，依据控制规则计算出所需的参数值，通过驱动电路，实现对电机的控制。ECU控制流程图见图2t。(5)离合器：对于动力的工作范围限定在某一速度区域内。如果超过规定速度，则离合器使电动机停转，且离合器分离，不再起传递动力的作用。在不加助力的情况下，离合器可以清除电动机惯性的影响。同时，在系统发生故障时，因离合器分离，又可以恢复手动控制转向【。轮胎(6)减速机构：用来增大电动机的输出扭矩。图1EPS示意图主要有两种形式：蜗轮

8、蜗杆减速机构和双行星齿轮减速机构。前者主要用于转向轴助力式转向系统，后式川。者主要用于齿轮助力式和齿条助力式转向系统[21。(1)转向轴助力式：转向助