电动助力转向系统（EPS）

大家好，小太来为大家解答以上问题。电动助力转向系统，EPS很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

由于科技的进步，大部分新车都放弃了液压助力转向系统，转而采用电动助力转向(EPS)系统。因为电动助力转向系统不需要助力转向泵，所以重量减轻，燃油经济性提高。而且EPS可以提供更好的操控感和转向感，根据车速调节转向扭矩，在关键驾驶情况下提供主动扭矩，提高车辆安全性。我们再来仔细看看电动助力转向系统的EPS。

什么是电动助力转向系统EPS(简称EPS)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。与传统的液压助力转向系统HPS(Hydraulic Power Steering)相比，电动助力转向系统的EPS系统有很多优点。电动助力转向系统通过电动助力器直接提供转向动力，省去了液压助力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和安装在发动机上的皮带轮，既节能又环保。此外，它还具有调节简单、装配灵活和在各种条件下辅助转向的特点。电动助力转向系统将是未来汽车转向系统的发展方向。

电动助力转向系统的EPS结构主要由扭矩传感器、转速传感器、电机、减速机构和电子控制单元(ECU)组成。该传感器检测驾驶员转向时方向盘产生的扭矩或旋转角度的大小和方向，将所需信息转换为数字信号并输入控制单元。然后，控制单元对这些信号进行计算，得出适合行驶工况的扭矩，最后发出指令，驱动电机工作。马达的输出扭矩由传动装置的动作辅助。

当电动助力转向系统的驾驶员操纵方向盘转向时，扭矩传感器检测方向盘的转向和扭矩的大小，并将电压信号发送到电子控制单元。电子控制单元根据扭矩传感器检测到的扭矩电压信号、旋转方向和车速信号，向电机控制器发出指令，使电机输出相应大小和方向的转向扭矩，从而产生辅助动力。汽车不转时，电控单元不给电机控制器指令，电机不工作。

电动助力转向系统（EPS）的分类

根据电机驱动部件的不同，电动助力转向系统可分为转向轴、转向器和齿条三大类。电动助力转向系统是在传统机械转向机构的基础上发展起来的。所以不同车辆的电动助力转向系统虽然结构组成不同，但基本原理是一样的。该系统通常由转向(扭矩)传感器、电子控制单元、电机、电磁离合器和减速机构组成。

1.转向轴助力转向系统由安装在转向柱上的扭矩传感器、电机、离合器和转向助力机构组成。其特点是结构紧凑，测得的转矩信号对DC电机的控制有很好的响应。这种类型一般用于汽车。

2.转向器小齿轮助力转向系统转向器小齿轮助力转向系统的扭矩传感器、电机、离合器、转向助力机构仍然是一体的，但都安装在转向小齿轮处直接辅助小齿轮，可以获得更大的转向力。这种形式可以使各部分的布置更加方便，但当万向传动装置安装在方向盘和转向器之间时，扭矩信号采集与助力轮部分不在一条直线上，其助力控制特性难以保证精度。

3.齿条动力转向系统。(图1)扭矩传感器单独安装在小齿轮上，电机和转向助力机构安装在小齿轮另一端的齿条上辅助齿条。这种根据减速传动机构的不同可以分为：两种。一个是马达是中空的。齿条从中穿过，电机的动力通过一对斜齿轮、丝杠螺母传动副和与螺母为一体的铰链块传递给齿条。这种结构是第一代电动助力转向系统。由于电机位于齿条壳体内，结构复杂，价格高，维修困难。另一个是电机的外壳和齿条彼此独立。电机的动力通过另一个小齿轮传递到齿条上，由于制造维护方便，成本低，已经取代了第一代产品。由于齿条由独立的齿轮驱动，可以给系统更大的动力，主要用于重型车辆。

根据不同的位置

根据电机位置的不同，电动助力转向系统可分为四种类型：转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式和直驱式。

转向柱辅助电动助力转向器(C-EPS)转向柱辅助电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧，通过减速增矩机构与转向轴连接，直接驱动转向轴进行动力转向(图2)。这种电动助力转向系统结构简单紧凑，安装方便。现在大多数EPS都采用这种形式。此外，C-EPS的供电装置可以设计成适用于各种转向柱，如固定转向柱、倾斜可调转向柱和其他转向柱。但由于助力电机安装在驾驶舱内，受空间布局和噪音的影响，所以电机体积小，输出扭矩小，一般只在小型紧凑的车辆上使用。

齿轮助力式电动助力转向器(P-EPS)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(图3)。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)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(图4)。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(图5)。它与R-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。

电动助力转向系统（EPS）的工作原理电子控制动力转向系统是利用电动机作为助力源，根据转向参数和车速等，由微机完成助力工作的。不转向时，电动机不工作，EP系统处于STANDY状态；当操纵转向盘时，装在转向盘轴上的转矩传感器不断检测转向轴上的转矩，并由此产生一个电压信号，该信号与车速信号同时输入电子控制器，由控制器中的微机根据这些输入信号进行运算处理，确定助力转矩的大小和方向，即选定电动机的电流和转向，调整转向的辅助动力。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。 电子控制电动助力转向控制系统的核心是一个4kBROM和256kBRAM的8位微机。 转向盘转矩信号和车速信号经过输入接口送入微机，随着车速的提高，通过微机控制相应地降低助力电动机电流，以减少助力转矩。发动机转速信号也被送入微机，当发动机处于怠速时，由于供电不足，助力电动机和离合器不工作。点火开关的通断（on/off）信号经A/D转换接口送入微机，当点火开关断开时，电动机和离合器不能工作。微机控制指令经D/A转换后送入电动机和离合器的驱动放大电路中，控制电动机的旋转方向和离合器的结合。电动机的电流经驱动放大回路、电流表A、A/D转换接口反馈给微机，将电动机的实际电流与按微机指令应给的电流相比较，调节电动机的实际电流，使两者接近一致。

电动助力转向系统（EPS）的工作原理简单来讲就是转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向。

电动助力转向系统的最终发展趋势1.改善控制系统性能、减小控制单元和驱动单元的体积及降低控制系统的制造成本，使之更好地与不同档次汽车相适应。如改进电动机控制技术，消除由于电动机惯性大、摩擦力所带来的转向路感不足等缺点，使电动助力转向系统也能应用于重型载货汽车上。 2.实现电动助力转向系统控制单元与汽车上其他控制单元的通讯联系，以实现整车电子控制系统一体化。 3.将根据车速、转矩、转向角、转向速度、横向加速度、前轴重力等多种信号进行与汽车特性相吻合的综合控制，以获得更好的转向路感。 4.提高系统的可靠性。这应从提高系统各部件的可靠性入手，如采用非接触式转矩传感器。 5.提高系统的安全性。采用取消转向盘的EPS系统后，驾驶室有更大的空间用于布置被动安全部件，减少了危险发生时对乘员的伤害。 电动转向技术由于其技术先进，性能优越，未来必将取代其他动力转向技术，成为动力转向技术的主流。线控动力转向系统将是动力转向系统的发展方向，是未来汽车对安全性、操纵稳定性和舒适性的更高要求，有着很好的发展前景。随着直流电机性能的提高和42V电源在汽车组件上的应用，其应用范围将进一步拓宽，并逐渐向微型车、轻型车和中型车扩展。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！