电动汽车转向系统的组成
简述电动式电控动力转向系统的组成与工作原理
简述电动式电控动力转向系统的组成与工作原理一、引言电动式电控动力转向系统是一种新型的转向系统，它采用了电机作为动力源，通过电控器对电机进行控制，实现车辆的转向。
与传统的液压式转向系统相比，它具有响应速度快、能耗低、噪音小等优点，因此在现代汽车中得到了广泛应用。
本文将详细介绍电动式电控动力转向系统的组成和工作原理。
二、组成1. 电机电机是整个系统的核心部件，它提供了转向所需的动力。
目前市场上常见的电机有直流无刷电机和交流异步电机两种。
直流无刷电机具有高效率、高功率密度和长寿命等优点，在小型汽车中得到了广泛应用；交流异步电机则具有低成本和可靠性好等优点，在大型汽车中得到了广泛应用。
2. 传感器传感器主要负责检测车辆当前的行驶状态，并将这些信息反馈给控制器。
目前市场上常见的传感器包括角度传感器、扭矩传感器和速度传感器等。
3. 控制器控制器是整个系统的大脑，它根据传感器反馈的信息对电机进行控制，实现车辆的转向。
控制器通常由微处理器、电源电路、驱动电路和通讯接口等组成。
4. 电源电源为整个系统提供所需的电能。
目前市场上常见的电源有蓄电池和超级电容器两种。
蓄电池具有存储能量大、成本低等优点，在小型汽车中得到了广泛应用；超级电容器则具有充放电速度快、寿命长等优点，在大型汽车中得到了广泛应用。
三、工作原理1. 转向力矩计算在行驶中，车辆需要受到一定的转向力矩才能完成转弯操作。
转向力矩大小与车速、转弯半径和路面摩擦系数等因素有关。
为了保证车辆安全稳定地行驶，系统需要根据当前行驶状态计算出所需的转向力矩。
2. 传感器检测系统通过角度传感器检测方向盘旋转角度，并通过扭矩传感器检测方向盘所施加的扭矩大小，同时通过速度传感器检测车速大小。
3. 控制器控制控制器根据传感器反馈的信息计算出所需的转向力矩，并将这个信息转换成电机控制信号。
电机根据控制信号输出相应的扭矩，实现车辆的转向。
4. 能量回收在车辆行驶过程中，由于转向力矩大小不同，系统需要不断地调整电机输出扭矩大小。
《新能源汽车转向系统》课件全
学习目标
能正确叙述汽车转向系统的作用； 能正确叙述传统汽车转向系统的组成与类别； 能正确叙述新能源汽车转向系统的组成与类别；
情景描述
梁先生的北汽EV200 轿车已使用了4年， 本周在驾驶车辆的过程中出现转向盘很重，需 要很大力才能转向，严重影响驾驶的舒适性与 安全性，不得已返回4S店进行车辆检修。
机械转向系统
动力转向系统（液力式）
动力转向系统（电动式）
动力转向系统（电液式）
学习内容
汽车转向系统的作用； 传统汽车转向系统的组成与类别； 新能源汽车转向系统的组成与类别；
一、转向系统的作用
根据交通和道路情况变化的需要，驾驶员通 过操纵转向盘，以改变汽车行驶的方向或使汽 车保持稳定的直线行驶。
二、转向系统的组成
新能源汽车转向系统一般由转向操纵机构、 转向器和转向传动机构组成。驾驶员通过转动 转向盘，转向盘便带动转向器的转向传动装置， 然后，转向传动机构带动前轮偏转，控制汽车 行驶方向。转向系统的形式有多种，但均由上 述三个部分组成，不同之处在于转向系统使用 的动力能源不同以及为机械转 向系和动力转向系两大类。机械转向系统 是以驾驶员的体力为转向能源，其中所有 的传力件都是机械零件，这种转向系统目 前正处于逐步淘汰的趋势。动力转向系统 又可以分为液压助力转向系统、气压助力 转向系统和电动助力转向系统，为了使助
力更为精确，有的动力转向系统采用微机 控制，即电控助力转向系统。
简述汽车转向系统的工作原理
简述汽车转向系统的工作原理一、引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分之一，它负责控制车辆的方向，使车辆能够按照驾驶员的意愿行驶。
本文将详细介绍汽车转向系统的工作原理。
二、汽车转向系统的组成部分汽车转向系统主要由以下几个部分组成：1. 转向盘：驾驶员通过转动转向盘来控制车辆的方向。
2. 转向柱：将转向盘上的旋转运动传递给转向齿轮。
3. 转向齿轮：将驾驶员通过转向柱传递过来的旋转运动，变为左右方向的运动。
4. 驱动轴：将左右方向的运动传递给前轮或后轮。
5. 车轮：根据驱动轴传递过来的力量，控制车辆行进方向。
三、液压式汽车转向系统工作原理液压式汽车转向系统是目前应用最广泛的一种。
它主要由以下几个部分组成：1. 动力源：通常是发动机带动液压泵工作，产生高压油液。
2. 油箱：存储液压油液。
3. 液压泵：将动力源产生的高压油液推送到转向器中。
4. 转向器：将高压油液转换为力矩，控制车辆的方向。
5. 液压缸：接收转向器传来的力矩，将其转化为车轮的左右方向运动。
6. 液压管路：连接以上各部分，传递高压油液。
具体工作原理如下：1. 驾驶员通过转动转向盘，让转向柱旋转。
2. 转向柱带动转向齿轮旋转，使得液压泵开始工作。
3. 液压泵产生高压油液，并将其推送到转向器中。
4. 转向器接收到高压油液后，将其转换为力矩，并传递给液压缸。
5. 液压缸接收到力矩后，将其转化为车轮的左右方向运动，从而改变车辆行进方向。
6. 当驾驶员停止操作时，液体回流至油箱中。
四、电动式汽车转向系统工作原理电动式汽车转向系统是近年来新兴的一种转向系统，它主要由以下几个部分组成：1. 电机：产生动力，控制车辆的方向。
2. 电池：为电机提供能量。
3. 控制器：控制电机的运转。
4. 方向盘角度传感器：检测驾驶员对方向盘的旋转角度。
5. 电动助力转向器：接收控制器的指令，将其转化为力矩，控制车辆的方向。
具体工作原理如下：1. 驾驶员通过转动转向盘，让方向盘角度传感器检测到旋转角度，并将其传递给控制器。
【03】4-1-3电动助力转向系统组成
3.电机总成
安装在转向器上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。 当蜗杆与安装在转向器输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电机速度并把电机 输出力矩传递到输出轴.如图所示。
4.转向器
转向器通过蜗轮降低动力转向电动机的转速，并控制器（VCU）的作用 1）EPS控制动力转向ECU接收各传感器的信号，判断车辆当前的状况，并测 定施加到动力转向电动机上相应的助力电流。 2）动力转向ECU温度传感器 动力转向ECU中的温度传感器用于检测ECU是否 过热。如果温度传感器检测到ECU过热，则动力转向电动机上的助力电流会 减小。 3）诊断 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则与出现故障的功能相关的主警 告灯点亮，提示驾驶人出现故障。同时，DTC（诊断故障码）存储到存储器 中。 4）安全保护 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则组合仪表上的主警告灯点 亮，且蜂鸣器鸣响。同时，动力转向ECU使PS警告出现在复式显示器上以提 示驾驶人，并进入安全保护模式。EPS和手动转向以相同方式工作。出现故 障时，安全保护功能被激活，ECU会影响各种控制。
2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘 上操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二 个带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输 出轴转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当 转动转向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差 ，电路板检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为 电压信号传递到EPS控制器中。如图所示。
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电动助力转向系统组成
1.电动助力转向系统组成概述
汽车电动助力转向器（EPS）是一种机电一体化的新一代车辆动力转 向系统。它由扭矩传感器、电机总成、转向器和控制器（VCU）组成 。汽车电动助力转向器是根据转向盘的转向力（即扭矩传感器）、 车速传感器、发动机转速等控制信号，确定转向助力的大小和方向 ，并驱动电机辅助转向操作。如图所示。
电动助力转向系统介绍
电动助力转向系统1、功能原理汽车电动助力转向（EPS）系统是在机械式转向系统的基础上加装电动机驱动单元构成的。
其主要的是提供助力、改善汽车转向性能、协助驾驶员完成转向操作。
2、组成具体组成原理详细EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电自控制单元（ECU）、助力电动机及减速机构等。
○1扭矩传感器，又称转向传感器，其作用是测定方向盘与转向器之间的相对扭矩，并转化为电信号传递给ECU。
○电动机，其功能是根据ECU的相关指令，输出适宜的转向助力矩，是EPS系统的动力源。
○减速机构，接收电动机的转矩，经减速增矩后传递给转向轴、小齿轮或齿条。
○ECU，是EPS系统的控制中心，根据扭矩传感器和车速传感器的信号进行逻辑分析与计算并发出指令，控制电动机和离合器。
3、基本工作过程汽车转向时，扭矩传感器和车速传感器将检测到的扭矩、方向信号及车速信号传递给ECU，ECU根据扭矩传感器的信号和车速传感器的信号确定电动机扭矩的大小和方向，电动机再通过离合器、减速机构等把此扭矩传递给扭杆，最终起到为驾驶员提供转向助力的效果，使汽车转向更轻便。
车速越低转向助力越大，车速越高转向助力越小。
当车速大于一定值时，取消助力，将直流电动机反接制动，目的是在汽车高速行驶时增加操作方向盘的手感，保证行驶安全。
4、EPS系统的控制方式○助力控制：助力控制是EPS的基本控制模式，包括汽车原地转向助力控制和动态转向助力控制两个方面。
○回正控制：回正控制的目的是使方向盘能够更快、更准地回到中位，避免方向盘产生不必要的抖动。
○阻尼控制：阻尼控制是为了提高汽车高速行驶时的转向稳定性的一种控制模式。
5、EPS的优点○降低了燃油消耗液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。
相反电动助力转向系统（EPS）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。
○增强了转向跟随性在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车电动助力转向系统
四、EPS系统的优缺点
1.EPS系统具有以下优点： 与其他转向系统相比，该系统突出的优点表现在： 1）更加节省能源和环保。因为EPS没有液压器件，所以可算得上是标准 的“按需供能型”系统，即在转向的情况下系统才工作，而汽车停止时或者 直线运行时完全不消耗任何能量，这样一来耗能就会相对较少。因此与液压 动力系统进行比较，可以节约能源80%到90%。而在不转向时，EPS燃油消耗 会降低2.5%；在使用转向系统时，则会减少5.5%。另外又因为在-40℃的低 温的状况下，EPS也可以较好地工作，而传统的液压系统只有液压油预热后 才可以工作，由于EPS没有起动时的预热过程，所以节省了许多能量。EPS也 不存在液态油的泄漏问题，从而也不会对环境造成严重的污染，符合了环保 的设计理念。 2）助力效果相对更好。EPS可根据汽车运行的不同工况，通过优化设计 助力特性曲线，获得准确的助力，助力效果十分理想。同时还可以通过控制 阻尼系数减小因为路面的干扰对转向系统产生的影响，保障车辆低速行驶时 的轻便性，提高汽车高速行驶时的稳定性，进而提高汽车的转向性能。
六、电动助力转向系统（EPS）工作原理
转向器选择齿轮齿条式，转向盘转矩通过扭矩传感器来测得。当没有转向动作时，助力 电机不工作；当驾驶员有转向操作时，扭矩传感器发出一个电压信号，电子控制单元（ECU） 根据电压信号值推算得到转向盘转矩的大小及方向，同时，车速传感器将检测到的当前车速 传递到电子控制单元（ECU），电子控制单元（ECU）先根据车速选择与之对应的助力特性曲 线，再根据转向盘转矩进行运算处理，得到目标助力转矩的大小以及方向，再经过一系列计 算确定助力电机的旋转方向和驱动电流的大小，助力电机根据得到的驱动电流提供相应的助 力转矩，减速增扭后作用到转向轴上，为转向系统提供与工况相适应的助力。
电动汽车驱动系统的组成
电动汽车驱动系统的组成
一、电动汽车驱动系统基本组成
电动汽车驱动系统由电源模块、发动机模块、转向模块、制动模块和车轮模块等组成。
1、电源模块
电源模块包括电池箱和变流器，主要功能是将电池中的高压直流电转换成低压交流电，供发动机模块供电。
2、发动机模块
发动机模块主要包括电机和电机控制器，用于实现电动汽车的驱动功能。
3、转向模块
转向模块包括电动助力转向系统和自动差速器，主要功能是使车辆能够按照驾驶人操作的方向转向，以及根据行驶状况调节前后轮的转速，从而提高行驶的安全性能。
4、制动模块
制动模块主要由电动制动系统和液压制动系统组成，主要功能是控制车轮的制动，使车辆能够正常制动停车。
5、车轮模块
车轮模块包括前轮和后轮，由轮胎和轮毂组成，主要用于给电动汽车提供支撑和支撑力，从而使车辆能够顺利行驶。
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新能源汽车转向系统的组成
新能源汽车转向系统的组成
新能源汽车转向系统由多个组成部分构成，包括：
1.电动助力转向系统：电动助力转向系统是新能源汽车转向系统的核心部分之一，它通过电机的转动提供转向力，减少了驾驶员的努力。
2.电子稳定控制系统：电子稳定控制系统通过感应车辆的转向角度和速度，控制车辆的稳定性，防止车辆失控。
3.转向装置：转向装置是新能源汽车转向系统的基础部分，包括转向节、转向杆和传动机构等，它们协同工作，将驾驶员的转向指令转化为车辆前轮的转向动作。
4.转向角度传感器：转向角度传感器可以感知车辆前轮的转向角度，将转向动作反馈给车辆控制系统，使其适时响应。
5.电动转向助力泵：电动转向助力泵提供电力助力，提高转向的精度和灵敏度，减少驾驶员的努力。
以上是新能源汽车转向系统的主要组成部分，它们相互协作，确保车辆转向的精准度和安全性。
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电动汽车转向系统的组成
一、电动汽车转向系统的概述
电动汽车转向系统是指控制车辆转向的系统，它通过控制车辆的转向角度和转向力矩，实现车辆的转向动作。
与传统的机械液压转向系统相比，电动汽车转向系统具有更高的灵活性和精确性，且无需机械液压元件，更加环保和节能。
二、电动汽车转向系统的主要组成部分
1. 方向盘：方向盘是驾驶员操控车辆转向的装置，通过方向盘可以控制电动汽车的转向角度。
方向盘通常由手柄、方向盘轴和方向盘盖等组成，驾驶员通过手柄施加的力矩被传递到方向盘轴上，从而控制车辆的转向。
2. 转向电机：转向电机是电动汽车转向系统的核心部件之一，它负责转换电能为机械能，产生转向力矩。
转向电机通常由电机本体、电机控制器和传感器等组成，电机本体通过控制器接收指令，产生相应的转向力矩，并通过传感器实时监测车辆的转向状态。
3. 传感器：传感器是电动汽车转向系统中的重要组成部分，它用于感知车辆的转向角度、转向速度和转向力矩等参数。
常用的传感器有转向角度传感器、转向速度传感器和转向力矩传感器等，它们通过实时监测车辆的转向状态，为转向电机提供准确的控制信号。
4. 控制器：控制器是电动汽车转向系统的核心控制部件，它负责接收驾驶员的转向指令，并将指令转化为相应的控制信号，控制转向电机的运行。
控制器通常由微处理器、电路板和通信接口等组成，它具有高速计算和精确控制的能力，能够实现对转向系统的准确控制。
5. 电源系统：电源系统是电动汽车转向系统的供电部分，它为转向电机和控制器等设备提供电能。
电动汽车转向系统通常采用高压直流电池作为主要的电源，通过电池管理系统对电池进行充电和放电控制，保证转向系统的正常运行。
6. 通信系统：通信系统是电动汽车转向系统的重要组成部分，它负责与其他车辆系统进行信息交互和数据传输。
通信系统通常采用CAN总线或LIN总线等通信协议，实现转向系统与车辆的其他系统（如电池管理系统、车载娱乐系统等）之间的数据传输和协同控制。
7. 辅助装置：辅助装置是电动汽车转向系统的附属设备，它用于提供转向系统的辅助功能。
常见的辅助装置有转向助力器、转向阻尼器和转向角度传感器等，它们可以提供转向力矩的增益、减小驾驶员操纵的力度，并实时监测车辆的转向角度。
三、电动汽车转向系统的工作原理
电动汽车转向系统的工作原理是通过驾驶员的操纵输入，经过传感器感知和控制器处理，最终输出到转向电机，实现车辆的转向动作。
具体工作流程如下：
1. 驾驶员通过方向盘施加力矩，转动方向盘轴，产生转向角度信号。
2. 转向角度传感器感知到方向盘的转动角度，并将信号传递给控制器。
3. 控制器接收到转向角度信号后，根据预设的控制算法计算出相应的转向力矩。
4. 控制器将转向力矩信号发送给转向电机，转向电机根据信号产生相应的转向力矩。
5. 转向力矩将通过转向系统传递给车轮，实现车辆的转向动作。
四、电动汽车转向系统的优势和发展趋势
与传统的机械液压转向系统相比，电动汽车转向系统具有以下优势：1. 精确控制：电动汽车转向系统采用电子控制，控制精度高，能够实现对转向力矩的精确控制。
2. 环保节能：电动汽车转向系统无需机械液压元件，减少了能源消耗和液压噪音，更加环保和节能。
3. 高度集成：电动汽车转向系统可以与其他车辆系统实现高度集成，提高整车的性能和安全性。
4. 可靠性强：电动汽车转向系统采用电子控制，减少了机械部件的磨损和故障，提高了系统的可靠性和稳定性。
随着电动汽车的普及和技术的不断发展，电动汽车转向系统也呈现出以下发展趋势：
1. 集成化：电动汽车转向系统将更多的功能集成在转向电机和控制器中，减少了系统的体积和重量，提高了车辆的空间利用率。
2. 智能化：电动汽车转向系统将具备更高的智能化水平，通过感知车辆环境和驾驶员行为，实现智能转向控制和辅助驾驶功能。
3. 电动助力：电动汽车转向系统将更多地采用电动助力技术，提高转向力矩的增益，减小驾驶员操纵的力度，提升驾驶舒适性和安全性。
4. 可变转向比：电动汽车转向系统将引入可变转向比技术，根据不同的驾驶情况和行驶速度，自动调整转向比，提高车辆的操控性和稳定性。