大众用ZF电动助力转向系统(EPS)介绍
EPS电动助力转向系统结构原理
综述电动助力转向系统EPS(electripowersteering)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(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
EPS结构图EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。
通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。
因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。
扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。
第1章汽车助力转向系统的历史发展概况在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助力转向系统（Hydraulic Power Stee ring，简称HPS），然后又出现了电控液压助力转向系统（Electro Hydraulic Powe r Steering，简称EHPS）和电动助力转向系统（Electric Power Steering，简称E PS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速行驶时驾驶员的转向操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统。
EPS工作原理
EPS工作原理EPS（Electronic Power Steering，电子助力转向系统）是一种采用电子技术来辅助汽车转向的系统。
它通过感应驾驶员的转向意图，并控制电动助力转向机构来提供转向力，从而减轻驾驶员的转向负担，提高驾驶的舒适性和安全性。
EPS系统主要由转向传感器、电动助力转向机构、ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）以及相关传感器和执行器组成。
转向传感器是EPS系统的核心部件之一，它能感应驾驶员的转向意图。
当驾驶员转动方向盘时，转向传感器会将转向角度和转向速度等信息传输给ECU。
ECU是EPS系统的控制中枢，它接收来自转向传感器的信号，并根据这些信号计算出驾驶员所需的转向力。
ECU还可以接收来自车辆其他传感器的信息，如车速传感器、转向力传感器等，以便更精确地控制转向力的输出。
电动助力转向机构是EPS系统的执行部件，它由电动助力转向机电和转向齿条组成。
当ECU计算出所需的转向力后，会通过控制电动助力转向机电的工作状态来实现转向力的输出。
电动助力转向机电会根据ECU的指令产生相应的转向力，然后通过转向齿条传递给转向系统，从而实现转向。
EPS系统还可以根据驾驶条件和驾驶员的需求进行智能调节。
例如，在低速行驶时，EPS系统可以提供更大的转向力，以便驾驶员更轻松地转动方向盘；而在高速行驶时，EPS系统可以减小转向力，以提供更好的稳定性和操控性。
EPS系统相比传统的液压助力转向系统具有许多优势。
首先，EPS系统没有液压泵和液压管路，减少了车辆的分量和能耗。
其次，EPS系统具有更好的响应速度和精确度，能够更准确地感应驾驶员的转向意图，并提供相应的转向力。
此外，EPS系统还可以通过软件调节转向力的特性，以适应不同驾驶条件和驾驶员的需求。
总之，EPS系统是一种通过电子技术来辅助汽车转向的系统。
它通过感应驾驶员的转向意图，并控制电动助力转向机构来提供转向力，从而提高驾驶的舒适性和安全性。
大众电子助力转向EPS 双齿轮电动助力转向系统
Totalrack force:Drive and servo total9000 N.
所有黑色的元件可以更换 电机和控制单元也可以个别更换，但现在不考虑
转向小齿轮 转向力矩传感器G269
黑色的可以单独更换
动力转向控 制单元J500
电子动力转 向电机V187
蠕动齿轮
驱动小齿轮
J104 （带EDS的ABS单元）
G28
G44-G47
J220/J623（汽油机） /J248 （柴油机）
J533数据总线诊断接口
J527转向柱电子 控制单元
G85
J285组合仪表 K161故障指示灯
输入信号 输出信号
15#正电
J500电子助力转向控制单元
CAN
G269转向力矩传感器
V187电子助力转向电机
转向助力是通过存储在控制单元中的不变的特性图程序控 制的，控制单元中最多可存储16种不同的特性图。特性图 是在生产厂根据不同的整车装备分别设置的（如整车重
电动助力转向系统
无电刷电机 无扭矩波动 低噪音 无磁性材料 抗泥污 无额外摩擦 宽的转速范围 宽的温度范围 平均工作电流2.5 A 最大电流80A
E l e c t ric Power Steering 异步电机
Torque 扭矩4.1 Nm
异步马达结构简单（无碳刷），因此运行非常安全。 异步马达的优点在于，它可以在无电压状态下通过转
方向盘输入的旋转力矩 电机的助力力矩 有效的输出力矩
5、这样在高速公路上为实现变换车道，由电机驱动 6、施加在方向盘上的力矩和“最小” 的第二个小齿轮（驱动小齿轮）提供能量产生“小” 的助力转向力矩的总和是在高速公路 的转向助力，驱动转向齿条；或者根本就不助力。 上变换车道时最终驱动转向齿条上的
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理大家好，今天我要给大家讲解一下新能源汽车电动助力转向系统的工作原理。
我们要明白什么是电动助力转向系统。
电动助力转向系统，简称EPS,是一种利用电机提供动力辅助的转向系统。
它可以减轻驾驶员的驾驶负担，提高行驶舒适性和安全性。
那么，电动助力转向系统是如何工作的呢？接下来，我将从三个方面来给大家详细介绍。
一、电动助力转向系统的结构电动助力转向系统主要由以下几个部分组成：电机、减速器、传感器、控制器和执行器。
下面，我将逐一给大家讲解这些部分的作用。
1. 电机电机是电动助力转向系统的核心部件，它负责将电能转化为机械能，为转向提供动力。
电机的输出功率大小直接影响到转向的响应速度和力度。
2. 减速器减速器是连接电机和执行器的部件，它的作用是将高速运转的电机转速降低，以便更好地控制转向力度。
减速器的种类有很多，常见的有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等。
3. 传感器传感器是用来检测车辆行驶状态的装置，它可以将转向角度、车速等信息传递给控制器。
常见的传感器有霍尔传感器、磁电感应传感器等。
4. 控制器控制器是电动助力转向系统的大脑，它根据传感器采集到的信息，对电机进行控制，以实现最佳的转向效果。
控制器的性能直接影响到转向系统的稳定性和可靠性。
5. 执行器执行器是将控制器发出的指令转化为实际动作的部分，它负责驱动车轮转动，从而改变车辆的行驶方向。
执行器的种类有很多，常见的有电子液压助力转向器、电子机械助力转向器等。
二、电动助力转向系统的工作过程电动助力转向系统的工作过程可以分为以下几个阶段：1. 感知阶段当驾驶员转动方向盘时，传感器会感知到这一动作，并将相关信息传递给控制器。
这个阶段的目的是确保传感器能够准确地捕捉到驾驶员的操作意图。
2. 计算阶段控制器根据传感器采集到的信息，结合车辆的实际状态(如车速、发动机转速等),计算出最佳的电机输出功率和转矩。
这个阶段的目的是确保电动助力转向系统能够根据驾驶员的需求和车辆的实际情况，提供合适的转向助力。
EPS详解
EPS详解字体: 小中大| 打印编辑：master 发布时间：2008-8-31 08:47 查看次数：809次关键字：传感器电动助力转向1、综述电动助力转向系统EPS(electric power steering)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,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
图1 EPS结构图如图1所示，EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。
通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。
因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。
扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。
2、电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。
其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。
2.1 EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。
扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。
EPS简介
4、电机位置传感器：ECU通过电子位置传感器获取转子位置信息，用 于FOC控制。
5、电流采样：ECU通过电流采样获取控制电流大小，用于闭环伺服控 制。
EPS控制器软件结构
一、基本助力
基本助力控制：根据扭矩信号大小，设计合理的助力曲线，兼顾低速的 转向轻便性和告诉的稳定性。
注： ID_set、IQ_set的设置需根据电机型号及实际标定数据确定。
三、控制算法
谢谢聆听
五、各类型转向器的应用范围
EPS控制器硬件结构
一、关键控制信号
EPS对电机控制及信号的要求非常高，任何一点波动、卡顿信号： 1、扭矩传感器：ECU通过扭矩传感器获取方向盘转矩大小，用于基础 助力控制。
2、转角传感器：ECU通过转角传感器获取方向盘角度，用于回正功能、 极限功能控制。
3、缺点：助力偏小、电机波动直接传递到方向盘
二、PEPS：齿轮式电动助力转向器
1、结构：PEPS的电机布置在小齿轮与齿条啮合处。 2、优点：结构更加紧凑，节省布置空间 3、缺点：助力偏小、只适合于小型车
三、DP-EPS：双小齿轮式电动助力转向器
1、结构：DP-EPS由两个小齿轮与齿条啮合，一个是电机驱动，一个是方向盘受力驱动。 2、优点：结构紧凑，助力水平大于PEPS 3、缺点：机械结构复杂
1、电机助力过大，转向过轻，丧失路感；助力过小，转向沉重，引起不适。 2、电机输出力大小应随着转向力矩的增大而增大 3、同一转向力矩、电机输出力应随着车速的增大而减小
二、补偿控制
1、回正控制：EPS转向应具有主动回正功能 2、阻尼补偿：提高车辆的稳定性，改善转向手感柔顺度 3、摩擦补偿：补偿系统摩擦 4、惯量补偿：提高转向动态性能、启动平顺性
EPS工作原理
EPS工作原理EPS（Electric Power Steering，电动助力转向系统）是一种通过电机来辅助转向的汽车转向系统。
它取代了传统的液压助力转向系统，具有更高的效率、更低的能耗和更好的响应性能。
EPS工作原理主要包括传感器、控制单元、电机和转向机构四个部分。
1. 传感器：EPS系统中的传感器用于感知驾驶员的转向意图和车辆的运动状态。
常见的传感器包括转向角传感器、转向力传感器和车速传感器。
转向角传感器用于测量方向盘的转角，转向力传感器用于测量驾驶员施加在方向盘上的力，而车速传感器用于测量车辆的速度。
2. 控制单元：EPS系统的控制单元负责接收传感器的信号，并根据这些信号计算出相应的转向助力。
控制单元采用电子控制器和算法来实现转向助力的精确控制。
通过对转向助力的控制，控制单元可以使驾驶变得更轻松、更舒适。
3. 电机：EPS系统中的电机是实现转向助力的关键部件。
电机通常安装在转向柱上，通过与转向机构相连，产生转向助力。
电机根据控制单元的指令，调整输出的扭矩大小和方向，以满足驾驶员的转向需求。
电机通常是一种无刷直流电机，具有高效率和快速响应的特点。
4. 转向机构：EPS系统的转向机构包括齿轮、齿条和传动装置等部件。
电机通过传动装置将扭矩传递给齿轮和齿条，从而实现转向助力。
转向机构的设计和传动比例决定了转向助力的大小和灵敏度。
EPS系统工作时，传感器感知驾驶员的转向意图和车辆的运动状态，并将这些信息传递给控制单元。
控制单元根据接收到的信号计算出合适的转向助力，并通过控制电机输出相应的扭矩。
电机将扭矩传递给转向机构，从而实现转向助力。
整个过程实时进行，以保证驾驶员的转向需求得到满足。
EPS工作原理的优点包括：1. 能耗低：相比传统的液压助力转向系统，EPS系统不需要额外的液压泵和液压油路，因此能耗更低。
2. 效率高：EPS系统利用电机直接产生转向助力，无需通过液压系统传递力量，因此效率更高。
3. 响应快：EPS系统的控制单元可以根据驾驶员的转向意图和车辆的运动状态实时调整转向助力，响应更快。
电动助力转向系统的部件结构
电动助力转向系统的部件结构概述在汽车领域，电动助力转向系统（El ec tr i cP ow er St ee ri ng,E PS）是一种利用电动机和传感器来辅助驾驶员转向操作的系统。
它取代了传统的液压助力转向系统，具有更高的效率、更快的反应速度和更低的能耗。
本文将介绍电动助力转向系统的主要部件结构，帮助读者加深对这一技术的理解。
主要部件1.齿轮传感器（G ea r S e n s o r）齿轮传感器是电动助力转向系统中的关键部件之一，它用于检测转向齿轮的位置和转向角度。
通过实时监测转向齿轮的运动状态，齿轮传感器能够向电控单元提供准确的转向信号，以便系统能够根据驾驶员的转向意图进行相应的助力输出。
2.扭矩传感器（T or q u e S e n s o r）扭矩传感器用于测量驾驶员施加在方向盘上的转向扭矩。
它通过感知方向盘的转动力矩，并将其转换为电信号，以便电控单元能够根据驾驶员的转向扭矩来调整助力输出。
扭矩传感器的准确性和灵敏度对于系统的性能至关重要。
3.电机（M o t o r）电动助力转向系统中的电机负责提供助力输出。
根据转向齿轮的位置和转向角度以及驾驶员施加的转向扭矩，电控单元会控制电机输出适当的助力力矩。
电机通常采用直流无刷电机（B L DC），它具有快速响应、高效率和较长的使用寿命。
4.电控单元（E l e ct r o n i c C o n t r o l Un i t,E C U）电控单元是电动助力转向系统的核心控制部件，它接收来自齿轮传感器和扭矩传感器的信号，并根据预设的算法进行数据处理和控制输出。
电控单元负责计算出适当的助力输出，并通过控制电机来实现转向助力。
同时，电控单元还能根据不同的驾驶模式或驾驶场景进行相应的调整，以提供更加个性化和适应性的转向助力。
5.助力转向装置（P o w e r A s s i s t U n i t）助力转向装置是电动助力转向系统中的核心部件之一，它由电机、减速器和转向齿轮组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
With the straight-line stability function, a force is generated and applied to make it easier for the driver to steer the vehicle in a straight line when the vehicle is being affected constantly by side winds or driven up or down hills.
©2004 Volkswagen of America, Inc.
All rights reserved. Information contained in this manual is based on the latest information available at the time of printing and is subject to the copyright and other intellectual property rights of Volkswagen of America, Inc., its affiliated companies and its licensors. All rights are reserved to make changes at any time without notice. No part of this document may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, nor may these materials be modified or reposted to other sites without the prior expressed written permission of the publisher.
Knowledge Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
New!
The Self-Study Program provides you with information regarding designs and functions.
Motor V187 • Power Steering Control Module J500
Introduction
Steering Wheel
Steering Column
StБайду номын сангаасering Gear
Universal Joint Shaft
Steering Torque Sensor G269
Electro-mechanical Power Steering Motor V187
Power Steering Control Module J500
1
Introduction 2
What You Should Know About the Electro-mechanical Power Steering System:
With electro-mechanical power steering, there is no requirement for hydraulic assistance to support the steering. Eliminating hydraulic oil from the steering system helps to protect the environment.
All requests for permission to copy and redistribute information should be referred to Volkswagen of America, Inc.
Always check Technical Bulletins and the latest electronic service repair information that may supersede any information included in this booklet.
Introduction
The Advantages of Electro-mechanical Power Steering
The electro-mechanical power steering system offers the following advantages over a traditional hydraulic system:
Trademarks: All brand names and product names used in this manual are trade names, service marks, trademarks, or registered trademarks; and are the property of their respective owners.
Steering Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 The Steering Gear
Steering Electrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Steering Angle Sensor G85, Steering Torque Sensor G269, Rotor Speed Sender, Road Speed, Engine Speed (RPM) Sensor G28, Electro-mechanical Power Steering Motor V187, Power Steering Control Module J500, Electro-mechanical Power Steering Indicator Lamp K161, Special Features
The Self-Study Program is not a Repair Manual!
For maintenance and repair work, always refer to the current technical literature.
Important/Note!
i
ii
Electro-mechanical Power Steering with Dual Pinion
Table of Contents
Page
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Electro-mechanical Power Steering with Dual Pinion, Electro-mechanical Power Steering Components
The electric motor and control module are located directly on the steering gear.
This results in a notable energy savings. Unlike hydraulically assisted steering, which requires a permanent circuit flow, the electro-mechanical power steering only draws energy when steering force is necessary. This input response performance leads to a reduction in fuel consumption.
The electro-mechanical power steering supports return of the steering wheel back to the center position via the “active return” function. This results in a well-balanced feeling and extremely accurate straight-line stability in every driving situation.
To assist the steering, an electric motor is actuated based on input response. The system provides the driver with assistance depending on the driving conditions (servotronic).
The steering system components are:
• Steering wheel • Steering Angle Sensor G85 • Steering column • Steering Torque Sensor G269 • Steering gear • Electro-mechanical Power Steering