电子控制电动式动力转向系统
电动助力转向系统工作原理
电动助力转向系统工作原理电动助力转向系统是现代汽车上常见的一种辅助驾驶系统，它通过电力辅助驾驶员转动方向盘，提供更轻松的转向操作。
本文将详细介绍电动助力转向系统的工作原理。
电动助力转向系统主要由电机、传感器、控制器和转向助力装置组成。
当驾驶员转动方向盘时，传感器会感知到方向盘的转动角度和力度，并将这些信息传送给控制器。
控制器根据传感器的信号来判断驾驶员的意图，然后通过控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电动助力转向系统的工作原理可以简单描述为，当驾驶员施加力量转动方向盘时，传感器感知到了这一动作，并将信号传送给控制器。
控制器根据传感器信号来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电机通过转向助力装置作用于转向机构，从而减小驾驶员需要施加的转向力，使转向操作更加轻松。
电动助力转向系统的工作原理可以通过以下几个方面来解释：首先，传感器感知驾驶员的转向操作。
传感器能够感知方向盘的转动角度和力度，将这些信息传送给控制器。
其次，控制器判断驾驶员的转向意图。
控制器通过分析传感器传来的信号，来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态。
最后，电机提供相应的转向助力。
根据控制器的指令，电机通过转向助力装置作用于转向机构，提供相应的转向助力，减小驾驶员需要施加的转向力。
总的来说，电动助力转向系统通过传感器感知驾驶员的转向操作，控制器判断驾驶员的转向意图，并通过电机提供相应的转向助力，从而使转向操作更加轻松。
这种系统在提高驾驶舒适性的同时，也提高了驾驶安全性，是现代汽车上不可或缺的重要辅助系统之一。
以上就是电动助力转向系统的工作原理，希望能对大家有所帮助。
第六章 电控动力转向系统(EPS)
图 蓝鸟牌轿车EPS构成
图 蓝鸟牌轿车EPS 1-机油箱 2-转向管柱 3-转向角速度传感器 4-电子控制单元 5-转向角速度传感器增幅器 6-旁通流量控制阀 7-电磁线圈 8-齿轮齿条转向器 9-机油泵 1
5
一、流量控制式 EPS
2.工作原理
根据车速、转向角速度和控制开关等信号，电控单元向 旁通流量控制阀按照汽车的行驶状态发出控制信号，控
图 6-3 三种不同的转向力特性曲线
图 动力转向特性比较
1
18
三、阀灵敏度控制式 EPS l.系统组成
阀灵敏度控制式 EPS对液压动力转向系统中的转向控 制阀的转子阀作了局部改进，增加了电磁阀、车速传感器 和电子控制单元等。
图 6-3 三种不同的转向力特性曲线
图 典型阀灵敏度控制式EPS系统
图 6-3 三种不同的转向力特性曲线
图 转向控制阀 1-柱塞 2-扭杆 3-凸起 4-油压反力室
图 典型反作用力控制式EPS系统
1 12
二、反力控制式 EPS l.系统组成及工作原理 中高速区域转向时，作用于柱塞的背压（油压反力室压力） 升高 ，转向助力作用弱。
图 6-3 三种不同的转向力特性曲线
分相器型 扭矩传感器
转角传感器
1
转向齿轮单元 • 无电刷式马达 • 减速机构
30
三、电动式EPS系统的类型 根据电动机布置位置不同分为以下三种类型：转向轴 助力式、齿轮助力式和齿条助力式。
图 电动式EPS系统的类型
1 31
四、EPS系统的关键部件 1. 转矩传感器 1)作用 测量驾驶员作用在转向盘上力矩的大小与方向， 还能够测量转向盘转角的大小和方向。 2）类型 有接触式与非接触式两种。
电子控制动力转向系统概述
分类
转向角 比例控制式
横摆角速度 比例控制式
3.4.1 转向角比例控制式4WS系统
所谓转向角比例控制，就是使后轮的转角与转向盘的转角成比例变化， 并使后轮在汽 车低速行驶时相对于前轮反向转向;在汽车中、高速行驶 时，相对于前轮同向转向。
1.系统的组成
车速传感器 前转向横拉杆 输出小齿轮 转向盘 连接轴 转角比传感器 扇形齿轮
当电磁阀的阀芯完全开启时，两油道就被电磁阀旁路。
▪ EPS ECU根据车速传感器的信号，控制电磁阀阀芯的开
启程度，从而通过控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液 压油流量来改变转向助力。
▪ 当车速很低时，EPS ECU输出的脉冲控制信号占空比很
小，通过电磁阀线圈的平均电流很小，电磁阀阀芯开启程 度也很小，旁路液压油流量小，液压助力作用大，使转向 盘操纵轻便。
电磁离合器
安装在电动机输出轴上的主动轮内装有电磁线圈，通过滑环引 入电流。当离合器通电时，电磁线圈产生的电磁力使压板与主 动轮端面压紧。于是，电动机的动力经主动轮、压板、花键、 从动轴传递给减速机构。
滑环 电磁线圈 压板
花键 从动轴
球轴承 主动轮
减速机构
电动式EPS系统减速机构的组合方式： • 蜗轮 - 蜗杆传动与转向轴驱动 • 两级行星齿轮传动与传动齿轮驱动 为了抑制噪声和提高耐久性，减速机构中的齿轮有 的采用特殊齿形，有的采用树脂材料制成。
大转角控制（机械式转向）
前带轮
控制凸轮
阀套筒
滑阀
支点 A 阀控制杆
功率活塞
液压缸轴
小转角控制（同向转向）
滑阀 阀控制杆
阀套筒
滑阀
支点 A 从动齿轮
阀控制杆
使汽车滑移角为零的控制
电控电动助力转向系统实训
电控电动助力转向系统实训电控电动助力转向系统是一种应用于汽车转向系统的技术，它通过电子控制单元（ECU）和电动助力转向器件实现对车辆转向的辅助控制。
本文将介绍电控电动助力转向系统的原理、结构和工作方式。
一、电控电动助力转向系统的原理电控电动助力转向系统是利用电动助力转向器件辅助传统机械液压转向系统，实现对车辆转向力的控制。
它通过ECU对车辆转向的需求进行感知，并通过控制电动助力转向器件提供相应的助力。
二、电控电动助力转向系统的结构电控电动助力转向系统主要由以下几个部分组成：1. 电动助力转向器件：包括电动助力转向电机和传感器等组件。
电动助力转向电机负责提供转向助力，传感器负责感知车辆转向的需求。
2. 电子控制单元（ECU）：负责控制电动助力转向器件的工作，实现对车辆转向的辅助控制。
ECU通过接收传感器信号，对电动助力转向电机进行控制，提供相应的转向助力。
3. 转向角传感器：用于感知车辆转向的角度，将转向角信号传输给ECU。
4. 转向力传感器：用于感知车辆转向时需要施加的力，将转向力信号传输给ECU。
三、电控电动助力转向系统的工作方式电控电动助力转向系统的工作方式如下：1. 系统初始化：当车辆点火后，ECU进行自检，并将电动助力转向器件初始化为初始位置。
2. 转向需求感知：当驾驶员转动方向盘时，转向角传感器感知到转向角度的变化，并将信号传输给ECU。
3. 助力输出计算：ECU根据转向角度信号和其他传感器的信号，计算出所需要施加的转向助力。
4. 助力输出控制：ECU通过控制电动助力转向电机的转动，实现对转向助力的输出。
根据转向角度的变化和转向力的大小，电动助力转向电机提供相应的转向助力。
5. 助力调节和补偿：ECU对转向助力进行调节和补偿，以满足不同驾驶条件和需求。
6. 助力结束控制：当驾驶员转动方向盘回到初始位置或转向动作结束时，ECU停止对电动助力转向电机的控制，助力输出结束。
电控电动助力转向系统的优势在于提供了更加舒适和精确的转向操控感受。
电控动力转向系统的故障诊断、检修及维护讲解
（5）减小从道路表面传来的冲击；
（6）工作可靠。
2.2电控动力转向系统的类型及其工作原理
电控动力转向系统分为电动式电控动力转向系统和电控液压动力转向系统两大类。
2.2.1
1.组成：
EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电流传感控制单元（ECU）、助力电动机和减速机构等组成。
电动机的功能是根据ECU的指令输出适宜的助力扭矩是，EPS系统的动力源，对EPS系统的性能影响很大，是EPS系统的关键部件之一。EPS系统对电动机不仅要求低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠性高、易控制，一般多采用无刷永磁式直流电动机。
4.电动助力转向系统（EPAS或EPS）
电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上，增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等。其特点是使用电动执行机构在不同的驾驶条件下为驾驶员提供合适的助力。系统主要由电子控制单元ECU、扭矩传感器、车速传感器、电动机、离合器和转向柱总成等组成。
EPS与HPS相比，除节省能源外，由于取消了液压系统而提高了环保性能，很好地解决了液压传动带来的种种弊端。整套系统由生产厂家一起提供给整车生产厂，可以直接安装。对不同车型、不同工况以及不同驾驶员所需的不同转向助力特性，可通过软件修改，方便快捷。完整的EPS系统还包括故障诊断与安全保护系统。当发生故障时，能停止助力，自动恢复到手动控制方式并发出警报信号，同时显示所记忆的异常内容如扭矩传感器本身异常、车速传感器异常以及电动机工作异常、蓄电池异常等等。
电液助力转向系统尽管在液压助力转向系统基础上有了较大的技术改进，但液压装置的存在使得该系统仍有难以克服的缺点，如存在渗油、不便于安装维修等。虽然实现了变助力特性，但该系统在液压助力系统基础上又增加了电子控制装置，使得系统结构复杂，成本增加。由于电液助力转向系统技术较为成熟，可以实现整车电控系统的一体化，作为传统液压助力转向系统向电动助力转向系统过渡的中间技术，在一定时间内还将继续得到应用和发展。
电子控制转向系统的结构与工作原理
电子控制转向系统的结构与工作原理摘要：为了使汽车在低速行驶时能轻松的操作方向盘，使方向改变，提高使用性能。
现在汽车都装有电子控制转向系统。
因此，对其电子控制转向系统的结构以及工作原理变得至关重要。
文章对其结构和工作原理作了论述。
关键词：结构,工作原理。
前言：随着人们的生活水平提高和汽车工业的不断发展，人们对汽车的操作稳定和舒适性的要求越来越高。
电子控制转向系统的诞生使得在驾驶时更加稳定和舒适，得到了广大群众的好评。
随它在汽车上的广泛应用，也为汽车修理行业带来了无限商机。
本文从结构和工作原理入手作了详细地介绍。
正文：1. 电子控制转向系统1.1 概述1.2 电子控制转向系统的结构与工作原理1.1 概述汽车转向系同可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。
机械转向系统是依靠驾驶员操作转向盘的转向力来实现车轮转向；动力转向系统则是在驾驶员元的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电机驱动力来实现车转向。
所以动力转向系统也称为转向动力放大器装置。
但是，具有固定放大倍率的动力转向系统的缺点是：如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽车在停车或低速行驶时状态下转动转向盘的力，则当汽车在高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向控制；反之，如果所设计的固定方的倍率的动力转向系统是为了增加汽车在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或低速行驶时,转动方向盘就会显得非常吃力。
电子控制技术在汽车动力转向系统的应用，使汽车驾驶性能达到令人满意的程度。
电子控制动力转向系统在低速行驶时刻是转向轻便，灵活；当汽车在高速区域行驶时，又能保证提供最优的放大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的稳定性。
液压动力转向系统，存在制造工艺复杂，易漏油，对密封要求严格，维修保养困难等缺点。
同时随着人们对轿车的经济性，环保，主动安全新的日益重视，以及低排放汽车（LEV)，混合动力汽车（HEV），燃料电池汽车（FCEV）电动汽车（EV）四大“EV”的长足发展，电子控制技术在汽车上得到广泛应用。
汽车电子控制技术第八章 电子控制动力转向系统
油泵油压作用于动力缸的右室（或左室），动力活塞向左（或
向右）运动，从而增加了转向操纵力。
第二节 液压式电子控制动力转向系统
二、液压式电子控制动力转向系统的组成和工作原理
（2）当汽车处于中高速直线行驶状态时，直线行驶转 向角小，扭力杆的相对扭力也比较小，回转阀与控制阀的
连通通道的开度相应减小，使得回转阀一侧的油压升高，
向特性。
EPS。
第一节 电子控制动力转向系统概述
一、电子控制动力转向系统的功用
电子控制动力转向（EPS或ECPS）系统是根据车 速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系
统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速
时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向 轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率，以稳定 转向手感，提高高速行驶的操纵稳定行。
流量式EPS，主要由车速传感器、电磁阀、整体式动力转向
控制阀、动力转向液压泵和电子控制单元（EPSECU）等组成。 当车速很低时，EPSECU输出的脉冲控制信号占空比很小，通过 电磁阀线圈的平均电流很小，电磁阀阀芯开启程度也很小，旁路 液压油流量小，液压助力作用大，使转向盘操纵轻便。当车速提
高时。EPSECU输出的脉冲控制信号占空比很大，使电磁阀线圈
的平均电流增大，电磁阀阀芯的开启程度增大，旁路液压油流量 增大，从而使液压助力作用力减小，以提高操纵稳定性。 典型 流量控制式EPS如图8-2所示。
第二节 液压式电子控制动力转向系统
二、液压式电子控制动力转向系统的组成和工作原理
图8-2 典型流量控制式EPS 1-动力转向液压泵；2、11-电磁阀；3-整体式动力转向控制阀；4-EPSECU；5、 10-车速传感器；6-蓄电池；7-易熔线；8-点火开关；9-熔断丝（ECU-IG）
电控转向系统的组成及工作原理 -回复
电控转向系统的组成及工作原理-回复电控转向系统是现代汽车的重要组成部分之一，它通过电子控制单元（ECU）和各种传感器来实现对车辆转向的精确控制。
本文将详细介绍电控转向系统的组成及工作原理，以帮助读者更好地理解该系统的作用和运行方式。
一、电控转向系统的组成1. 电子控制单元（ECU）：作为系统的核心，ECU负责接收和处理来自传感器的输入信号，并通过执行器控制实现对转向的操控。
ECU通常由一个或多个微处理器、存储器和接口电路组成。
2. 电动助力转向系统（EPAS）：电动助力转向系统通过电动机提供操控助力，以降低驾驶人的转向力度。
该系统由电动助力转向机构、传感器和驱动电机组成。
3. 角位传感器：角位传感器用于检测转向轮的转向角度和角速度，并将这些信息传送给ECU。
常用的角位传感器包括电位器传感器和霍尔传感器。
4. 转向力传感器：转向力传感器用于测量驾驶人在转向时所施加的力或扭矩，并将此信息传送给ECU。
这些传感器使系统能够根据驾驶人的操控力度来调整转向助力的大小。
5. 转向角速度传感器：转向角速度传感器用于测量车辆的转向速度和加速度，并将这些信息传送给ECU。
这些传感器对于实现对车辆转向的精确控制至关重要。
6. 车速传感器：车速传感器用于测量车辆的速度，并将此信息传送给ECU。
车速信息对于系统精确控制车辆转向力度和转向助力的大小起着重要作用。
7. 信号输入和输出接口：这些接口用于与其他车辆系统进行数据交换，例如制动系统、稳定控制系统和巡航控制系统等。
二、电控转向系统的工作原理电控转向系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 传感器输入：电子控制单元通过接收并处理来自角位传感器、转向力传感器、转向角速度传感器和车速传感器的输入信号，获取车辆转向相关的信息。
2. 数据处理：ECU通过对传感器输入信号进行处理和分析，计算出驾驶人的转向操控需求和车辆当前的转向状态。
3. 助力电机控制：当ECU确定驾驶人施加了转向作用后，它会控制电动助力转向系统中的电动助力转向机构，通过驱动电机产生相应的转向助力。
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电子控制电动式动力转向系统
一、电动式电子控制动力转向系统的组成与原理
电动式EPS在机械转向机构的基础上，增加电动式助力机构、转向助力控制系统而成。
电动式EPS如图3-4-6所示。
电动式EPS的基本控制原理如下。
当操纵转向盘时，装在转向盘轴上的转向力矩传感器不断地测出转向轴上的转向力矩信号，该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。
电控单元根据这些输入信号，确定助力转矩的大小和方向，即选定电动机的电流大小和方向，调整转向辅助动力的大小。
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，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。
a3-4-6电动式动力气IM系统的组成
1-WΛft∙2•，人和电子控制暮I4-助力电动机，5•电・之令叁，6漫府的轮I7横效杆Iβ-ftK;Mt出*，KMi力IB汗，n∙较羯传感U，12转向斓轮
1.电动式EPS的特点
与液压EPS相比电动式EPS具有如下优点。
1）能耗降低。
电动式EPS只有转向时系统才工作，消耗
较少的能量。
因而与液压式动力转向系统相比，在各种行驶工况下均可节能80%~90%o
2）轻量化显著。
电动式EPS无液压式EPS必须具有的液压缸、油泵、转阀、液压管道等部件，因此其结构紧凑、重量减轻、无油渗漏问题、系统易于布置。
3）优化助力控制特性。
液压助力的增减有一定的滞后性，反应敏感性较差，随动性不够。
电动式EPS,可以使转向系统的转向性能得到优化，增强随动性。
4）系统安全可靠。
当电动式EPS出现故障时，可立即切断电动机与助力齿轮机构的动力传送，迅速转为人工机械转向状态。
2.电动式EPS的类型
电动式EPS转向助力机构有转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式3种。
1）转向轴助力式。
转向助力机构安装在转向轴上（图3・4・6）,电动机的动力经离合器、电动机齿轮传给转向轴的齿轮，然后经万向节及中间轴传给转向器。
2）转向器小齿轮助力式。
如图3-4-7所示，转向助力机构安装在转向器小齿轮处。
与转向轴助力式相比，可以提供较大的转向力，适用于中型车。
这种助力形式的助力控制特性较复杂。
3）齿条助力式。
如图3-4-8所示，转向助力机构安装在转向齿
条处，电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。
与转向器小齿轮助力式相比，可以提供更大的转向力，适用于大型车。
二、电动式电子控制动力转向系统部件
1转矩传感器
转矩传感器也称转向传感器，通过测定转向盘与转向器之间的相对转矩，作为电动助力的依据。
其原理如图3-4・9所示
在输出轴的极靴上分别绕有A、B、C、D4个线圈，转向盘处于中间位置（直驶）时，扭力杆的纵向对称面正好处于图示输出轴极靴AC、BD的对称面上。
当在U、T两端加上连续的输入脉冲电压信号Ui时，由于通过每个极靴的磁通量相等,所以在V、W两端检测到的输出电压信号UO=0。
转向时，由于扭力杆和输出轴极靴之间发生相对扭转变形，极靴A、D之间的磁阻增加，B、C之间的磁阻减少，各个极靴的磁通量发生变化于是在V、W之间就出现了电位差。
其电位差与扭力杆的扭转角θ和输入电压U1成正比。
UO=KUiθ
式中：K为比例系数。
通过测量V、W两端的电位差就可以测量出扭力杆的扭转角，
从而便可以知道转向盘杆的转矩。
2.电动机、离合器与减速机构
1）电动机
与启动机在原理上基本相同，一般采用永磁电动机。
为降低噪声和减少振动，有的电动机转子外圆表面开有斜槽。
用于小型轿车电动动力转向的电动机最大电流为30A左右，电压为12V,额定转矩为10N∙m
转向助力用的电动机需要正反转控制。
一种比较简单适用的转向助力电动机正反转控制电路如图3-4-10所示。
a,az为触发信号端。
从微机系统的D/A转换器得到的直流信号输入到为尸2端，用以触发电动机产生正反转。
当aι端得到输入信号时，晶体管T。
导通，Tz管得到基极电流而导通，电流经Tz管的发射极和集电极、电动机M及1的集电极和发射极搭铁，电动机有电流通过而正转。
当日2端得到输入信号时，晶体管工导通，TI管得到基极电流而导通，电流经过工管的发射极和集电极、电动机M及T管的集电极和发射极搭铁，电动机有反向电流通过而反转。
控制触发信号端的电流大小,
就可以控制电动机通过电流的大小O
M34-10电劫机正反*控M电路
2）离合器
干式单片电磁离合器的工作原理如图3-4-11所示。
工作电压为12V,额定转速时传递的转矩为15N∙m,线圈电阻（20团时）为19.50。
当电流通过滑环进入离合器线圈时，主动轮产生电磁吸力，带花键的压板被吸引与主动轮压紧，电动机的动力经过轴、主动轮、压板、花键、从动轴传给执行器。
3）减速机构
减速机构是电动动力转向系统不可缺少的部件。
减速机构有多种组合方式，一般采用蜗轮蜗杆与转向轴驱动组合式,也有的采用两级行星齿轮与传动齿轮组合式（图3-4-12）o为了抑制噪声和提高耐久性，减速机构中的齿轮有的采用树脂材料制成，有的采用特殊齿形。
三、电子控制动力转向系统实例
1控制系统基本组成
三菱微型汽车上使用的电动式EPS其电子控制系统组成如图3-4-13所示。
该系统在其设定车速以上时，变为常规转向机构（不起助
力作用）。
当系统发生故障时，系统将切断电动机电流，变为常规转向系统，同时速度表内的EPS警告灯亮起，以提醒驾驶员。
交流发电机1端子电压信号输送给EPSECU,用于判断发动机是否开始转动。
直流电机最大的通过电流为30A,在发动机不工作时，EPS 的工作由蓄电池供电，怠速时由发电机供电。
因此，EPS工作时，EPSECU必须控制发动机处于高怠速工作状态。
电磁式车速传感器安装在变速器上，提供主、副两个车速信号，提高了信号的可靠性。
滑动可变电阻式转向力矩传感器也提供主、副两个信号。
2.EPS控制系统工作原理
EPS控制系统由一个微型计算机、一个半导体芯片
（MC6805）及其外围电路组成。
图3-4-14为该控制系统的电路原理图，其工作情况如下：
1）点火开关接通时，EPSECU与蓄电池接通，电动转向控制系统
开始工作。
在发动机启动后，交流发电机1端子电压输送给EPSECU,感知发动机在运转，电动转向控制装置转为工作状态。
2）汽车在行驶过程中，EPSECU根据车速和转向力矩传感器信号，经过对比运算后，向电动机和电磁离合器发出控制指令（电信号）使电动机通过相应的电流而转动，电动机由输出轴经减速机构驱动小齿轮，使小齿轮产生转向助力。
电动机电流的大小情况如图3・4・15所示。
当车速在30km∕h以上时，电控装置将切断离合器和电动机电流，使离合器分离、电动机停止工作，电动转向系统变为常规转向工作模式；当车速在27km∕h以下时，EPS控制装置使离合器通电接合、电动机电流接通，变为电动助力转向工作模式。