汽车电动助力转向系统的设计
汽车电动助力转向系统设计 毕业论文
汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义，以及论文的目的和结构安排。
汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分，它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。
随着科技的发展，传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。
电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力，相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。
本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。
在研究的基础上，将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。
通过对系统的设计和优化，可以提高汽车的操控性和安全性。
本文结构安排如下：第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展；第三章将详细阐述系统的设计原理与结构；第四章将重点探讨控制算法的优化与实现；第五章将研究系统的故障诊断方法与技术；最后，第六章将总结全文，并提出进一步研究的展望。
通过本文的研究和实践，相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴，推动汽车技术的发展与进步。
在这一部分，我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。
我们将总结已有的研究成果，以及当前存在的问题。
具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤，涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。
传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中，选择合适的传感器是至关重要的。
传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数，为后续的电机控制提供必要的数据支持。
常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。
在选择传感器时，需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素，并确保其能与电机控制系统良好地配合。
电机控制在汽车电动助力转向系统中，电机控制是实现转向功能的核心部分。
电机控制系统通过接收传感器提供的数据，计算并控制电机的输出力矩，从而实现汽车的转向功能。
电机控制的关键是控制算法的设计和实现。
常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
车辆工程毕业设计51汽车电动助力转向(EPS)系统的设计
目录一、绪论1.1 前言 (1)1.2 EPS的特点 (2)1.3 EPS系统在国内外的应用状况 (3)二、 EPS的基本构造和工作原理2.1 EPS系统结构及其工作原理 (4)2.2 EPS的关键部件 (5)2.2.1 扭矩传感器 (5)2.2.2 电动机 (6)2.2.3 电磁离合器 (6)2.2.4 减速机构 (7)2.3 EPS的电流控制 (7)2.4 助力控制 (8)2.5 回正控制 (9)2.6 阻尼控制 (9)三、EPS系统电机驱动电路的设计3.1 微控制器的选择 (10)3.2 硬件电路总体框架 (10)3.3 电机控制电路设计 (11)3.3.1 H桥上侧桥MOSFET功率管驱动电路设计 (12)3.3.2 H桥下侧桥MOSFET功率管驱动电路设计 (13)3.4蓄电池倍压电源 (14)3.5电机驱动电路台架试验 (15)3.6 结论与展望 (16)四、电动助力转向系统故障自诊断的研究4.1 故障自诊断的基本原理 (17)4.2 电动助力转向系统故障自诊断 (17)4.2.1 系统各组成部件的故障辨识 (17)4.2.2 转矩传感器故障自诊断 (18)4.2.3 电机故障自诊断 (20)4.2.4 车速和发动机转速信号故障自诊断 (21)4.2.5 电磁离合器故障自诊断 (22)4.2.6 控制单元电源线路故障自诊断 (22)4.2.7 控制单元故障自诊断 (23)4.3 故障代码显示控制及安全防范措施 (23)4.4 实例分析 (26)4.5 结束语 (27)致谢 (27)汽车电动助力转向(EPS)系统的设计绪论1.1前言转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。
汽车助力转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段，国际上已有一些大的汽车公司在探讨开发的下一代线控电动转向系统。
在国外，各大汽车公司对汽车电动助力转向系统（Electric power steering-EPS,或称Elec-tric Assisted Steering-EAS）的研究有20多年的历史。
汽车电动助力转向机构的设计讲解
汽车电动助⼒转向机构的设计讲解汽车电动助⼒转向机构的设计引⾔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 Steering，简称HPS），然后⼜出现了电控液压助⼒转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助⼒转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速⾏驶时驾驶员操纵负担过于沉重，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[1]。
但是，液压助⼒转向系统⽆法兼顾车辆低速时的转向轻便性和⾼速时的转向稳定性，因此在1983年⽇本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助⼒转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升⾼提供逐渐减⼩的转向助⼒，但是结构复杂、造价较⾼，⽽且⽆法克服液压系统⾃⾝所具有的许多缺点，是⼀种介于液压助⼒转向和电动助⼒转向之间的过渡产品。
到了1988年，⽇本Suzuki公司⾸先在⼩型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助⼒式电动助⼒转向系统；1990年，⽇本Honda 公司也在运动型轿车NSX上采⽤了⾃主研发的齿条助⼒式电动助⼒转向系统，从此揭开了电动助⼒转向在汽车上应⽤的历史。
第1章概述1.1电动助⼒转向的优点与传统的转向系统相⽐，电动助⼒转向系统最⼤的特点就是极⾼的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助⼒特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的⽬的。
作为今后汽车转向系统的发展⽅向，必将取代现有的机械转向系统、液压助⼒转向系统和电控制液压助⼒转向系统[2]。
相⽐传统液压动⼒转向系统，电动助⼒转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助⼒，可以显著降低燃油消耗传统的液压助⼒转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动⼒。
汽车电动助力转向系统设计
竺兰三皇兰竺塑竺堕至竺堡兰汽车电动助力转向系统设计ＤｅｓｉｇｎＯｆＡｕｔＯｍＯｔｉＶｅＥｌｅｃｔｒｉｃＰＯｗｅｒＳｔｅｅｒ－ｎｇ张辉唐厚君（上海交通大学电气工程系，上海２００２４０）摘要介绍了电动助力转向系统（ＥｌｅｃⅢｃＰｏｗｅｒＳｌｅｅｎｎｇ，ＥＰＳ）的工作原理、结构特点．同时提出系统设计方案，包括硬件抽泉以压软件拉制流租：硬件设计主要设计采统控制单元模斑、电机驱动牲殪信号调理部分；软件部分由系统控制算法、系统故障诊断和低层硬件驱动设计。
最后，分析归纳在台粲实验中得到数据。
关攮词：汽车电动助力转向。
方案设计，垃障诊断，电磁兼客Ａｂｓｌ旧ｃｌＴｈ培ＤａｐｅｒＩｎＩｎ。
ｄｕｃｅ８ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅ．ｐ丌嘣ｐｌｅａｎｄ晰ｕｃＩｕｒｅａｂｏｕｔＥＰＳ．ａｎｄｐｕｔｓｆｏ州ａｒｄ小ｅｗｈ。
ｆｅｄｅｓｌｇｎｐｒｏＩｅｄ１ｎｃｌｕｄ—ｌｎａｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｏｎｃｏｎｔｒｏＩｌｅｒ．ｍｏｔＤｒｄｒ｜ｖｅｒ．ｃｕｒｒｅｎｔ铀ｍｐ¨ｎｇ．ｄｅｔｅｃｔｆｏｎ舔ｗｅ¨ａｓｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｏｎｂ叫ｏｍｄｎＶｅｒ舟ｕＩｆｄＩａｇｎ０－ｓｌｓ．ｆｉｎａ忆ａｎａｌｙｚｅｓＩｈｅｅ×ｐｅｎｍｅｎ协Ｉｄａｔａ０ｆＩｈｅｐｒｏｔ嘶ｐｅｓｏｎｔｈｅ伯ｓｔｂｅｎｃｈｃｏｎｌｒａｓｔｅｄｗｌｆｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒＩｓｆＩｃｓｏｆｃｈｅＥＰＳＩｍＤｏｎｆｒｏｍｔｈｅａｂｏａｒｄＫｅｙｗｏｒｄ８．ＥＰｓ，ｄｅｓｉｇｎｐｒｏｊ鲥．ｆａ曲ｄＩａｇｎｏｓ６，ＥＭＣ１汽车助力转向系统介绍汽车助力转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。
其作用是使汽车在行驶过程中能够按照驾驶员的意图，适时地改变其行驶方向，能与行驶系统配合共同保持汽车持续稳定地行驶。
汽车方向盘助力系统经历了从机械助力到液压助力（ｈｖｄｒａｕｌｊｃｐａｗｅｒｓＩｅｅｍｇＨＰＳ）再到电子液压助力系统（ｅＩｅｃ－仃ｉｃｈｙｄｒａｕＩｉｃｐｏｗｅｒ８ｌｅｅｒＩｎｇＥＨＰＳ）这三个阶段的演变。
轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化
轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化随着环保意识的提高和能源危机的日益严重，电动车辆逐渐成为人们关注的焦点。
在轻型载货汽车领域，电动助力转向系统的设计与优化也引起了人们的广泛关注。
本文将就轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化进行探讨。
一、电动助力转向系统的基本原理电动助力转向系统是利用电力设备，对轻型载货汽车的转向操纵提供力矩，降低驾驶员的操纵压力，提高操纵的舒适性和安全性。
其基本原理是通过电机和齿轮箱的协同作用，将转向盘的转动转化为对转向轮的力矩输出，从而实现车辆转向的目的。
二、轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计1. 电动助力转向系统的主要组成部分电动助力转向系统主要由电机、电源模块、传感器和控制模块等组成。
其中，电机通过传感器感知驾驶员的转向操作，并通过控制模块对电机进行控制，输出相应的力矩。
电源模块则提供所需的电能。
2. 电动助力转向系统的电机选择电动助力转向系统的电机选择应考虑功率、扭矩、响应速度和效率等因素。
通常情况下，选择直流无刷电动机作为电动助力转向系统的动力源是比较合适的选择。
3. 电动助力转向系统的传感器设计为了使电动助力转向系统能够准确感知驾驶员的转向操作，传感器的设计非常关键。
通过合理地选择传感器的种类和位置，可以提高系统的灵敏度和控制精度。
三、轻型载货汽车电动助力转向系统的优化策略为了提高电动助力转向系统的性能和可靠性，以下优化策略可供参考：1. 优化电机控制算法通过优化电机控制算法，可以提高系统的响应速度和控制精度。
可以考虑采用闭环控制算法，结合传感器的反馈信号，实时调整输出力矩，从而提高系统的稳定性和准确性。
2. 优化系统的机械结构系统的机械结构设计也是影响电动助力转向系统性能的关键因素之一。
通过合理设计转向装置和齿轮箱等部件，可以减小系统的传动误差和能量损耗，提高系统的传动效率。
3. 应用新材料和新工艺应用新材料和新工艺可以有效地减轻系统的重量，提高系统的刚度和耐疲劳性。
汽车转向系统ES设计论文
汽车转向系统ES设计论文汽车转向系统（ES）是汽车的重要安全控制系统之一，它具有控制车辆转向动作的功能。
随着汽车技术的发展和智能化水平的提高，汽车转向系统的设计也变得越来越重要。
本文将探讨汽车转向系统的设计，并介绍一些目前比较常见的设计方案。
首先，汽车转向系统的设计应考虑到车辆的稳定性和安全性。
在转向过程中，车辆必须保持平稳，并且转向动作应该准确可靠。
因此，汽车转向系统应该具备快速而精准的响应能力。
一种常见的设计方案是采用电动助力转向系统（EPAS），它通过电动马达提供动力，并且可以根据车速和驾驶员的输入进行精确控制。
EPAS可以实现转向力的实时调节，提高转向精度和驾驶稳定性。
另外，汽车转向系统的设计还需要考虑到能耗和环保性。
传统的液压助力转向系统存在液压流体泄漏和能量浪费的问题。
为了解决这些问题，一种可行的设计方案是采用电子助力转向系统（EPS）。
EPS利用电动机替代了传统的液压泵，从而减少了能源的消耗。
而且，EPS还可以根据驾驶条件和需求调整转向力的大小，提供更好的驾驶体验。
此外，在汽车转向系统的设计中，还需要考虑到自动驾驶技术的应用。
随着自动驾驶技术的发展，汽车转向系统需要能够与其他智能化技术进行联动，实现更高级别的自动驾驶功能。
例如，通过与车辆定位系统和传感器的协同工作，汽车转向系统可以自动感知道路情况，并根据需要进行自动转向。
这样可以大大提高驾驶的安全性和舒适性。
最后，汽车转向系统的设计还应该兼顾可靠性和故障监测与诊断（FDD）功能。
由于汽车在使用过程中可能会遇到各种故障和异常情况，因此必须具备故障检测和诊断功能。
一种常用的设计方法是采用红外传感器和电子控制单元进行实时监测和故障诊断。
当转向系统发生故障时，FDD系统可以及时发出警报并采取相应措施，确保驾驶员和车辆的安全。
综上所述，汽车转向系统的设计应注重提高驾驶稳定性、降低能耗、适应自动驾驶技术和增强故障监测与诊断功能。
未来，随着汽车技术的不断发展，我们可以期待更先进和智能化的汽车转向系统的设计和应用。
电动助力转向系统研发生产方案(一)
电动助力转向系统研发生产方案一、实施背景随着全球汽车工业的快速发展，消费者对汽车性能和安全性的需求日益增长。
作为汽车关键零部件之一，转向系统在提高驾驶体验和确保行车安全方面具有举足轻重的作用。
传统液压转向系统由于其能耗高、效率低等问题，已无法满足现代汽车业的发展需求。
为了应对这一挑战，我们提出了电动助力转向系统的研发生产方案。
二、工作原理电动助力转向系统（EPS）主要利用电机和减速机构为方向盘提供助力，从而提高转向的轻便性和准确性。
其核心部件包括电机、扭矩传感器、控制器和减速机构。
电机通过扭矩传感器感知驾驶员输入的扭矩，控制器根据采集的信号计算出合适的助力大小，然后驱动电机转动，通过减速机构将助力传递到方向盘。
三、实施计划步骤1.开展市场调研，分析电动助力转向系统的需求及竞争态势。
2.进行技术可行性研究，包括电机、扭矩传感器、控制器和减速机构的设计与选型。
3.搭建系统试验平台，进行性能测试与验证。
4.与汽车制造商合作，将电动助力转向系统集成到汽车中，进行实车测试。
5.根据测试结果进行优化改进，确保系统的性能和质量。
6.正式投产并推向市场。
四、适用范围本研发生产方案适用于各类乘用车、商用车以及特种车辆的转向系统升级或替换。
特别是对于那些追求高性能、高安全性和低能耗的汽车制造商和消费者，电动助力转向系统具有较大的市场潜力。
五、创新要点1.采用先进的电机技术和控制算法，提高系统的能效比。
2.设计简洁、紧凑的减速机构，降低系统成本并提高可靠性。
3.整合多种安全功能，如车道偏离预警、自动泊车等，提升驾驶安全性。
4.提供个性化设置选项，满足不同驾驶员的需求。
六、预期效果1.提高转向系统的助力效果，使驾驶更加轻松省力。
2.降低车辆能耗，实现节能减排。
3.提高车辆的安全性能，减少交通事故风险。
4.为汽车制造商提供新的盈利点，提高市场竞争力。
七、达到收益根据市场调查和分析，预计电动助力转向系统的市场需求将逐年增长。
汽车电动助力转向系统的设计
毕业设计（论文）题目汽车电动助力转向系统的设计专业学号学生指导教师答辩日期 20**年12月28日毕业设计（论文）任务书说明：请同学们下载后，上述五页与论文使用同材质纸张打印，此页不必打印。
目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 汽车转向系统简介 (1)1.1.1 转向系的设计要求 (1)1.2 EPS的特点及发展现状 (2)1.2.1 EPS与其他系统比较 (2)1.2.2 EPS的特点 (2)1.2.3 EPS在国内外的应用状况 (3)1.3 本课题的研究意义 (4)第2章电动助力转向系统的总体组成 (5)2.1 电动助力转向系统的机理及类型 (5)2.1.1 电动助力转向系统的机理 (5)2.1.2 电动助力转向系统的类型 (7)2.2 电动助力转向系统的关键部件 (9)2.2.1 扭矩传感器 (9)2.2.2 车速传感器 (9)2.2.3 电动机 (9)2.2.4 减速机构 (10)2.2.5 电子控制单元 (10)2.3 电动助力转向的助力特性 (11)第3章电动助力转向系统的设计 (12)3.1 对动力转向机构的要求 (12)3.2 齿轮齿条转向器的设计与计算 (12)3.2.1 转向系计算载荷的确定 (13)3.2.2 齿轮齿条式转向器的设计 (14)3.2.3 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 (22)3.2.4 齿轮齿条传动受力分析 (24)3.2.5 齿轮轴的强度校核 (24)第4章转向传动机构的优化设计 (29)4.1 结构与布置 (29)4.2 用解析法求内、外轮转角关系 (30)4.3 转向传动机构的优化设计 (32)4.3.1 目标函数的建立 (32)4.3.2 设计变量与约束条件 (33)4.4 研究结论 (36)结论 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (41)附录2 (46)摘要汽车转向系统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。
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汽车电动助力转向系统的设计第1章绪论1.1 汽车转向系统简介汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性、和行驶安全性。
目前汽车转向技术主要有七大类：手动转向技术（MS）、液压助力转向技术（HPS）、电控液压助力转向技术（ECHPS）、电动助力转向技术（EPS）、四轮转向技术（4WS）、主动前轮转向技术（AFS）和线控转向技术（SBW）。
转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。
电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点，是一项紧扣当今汽车发展主题的新技术，他是目前国内转向技术的研究热点。
1.1.1 转向系的设计要求(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。
(2) 汽车转型行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
(3) 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生共振，转向盘没有摆动。
(4) 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5) 保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。
(6) 操纵轻便。
(7) 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8) 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
(9) 在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
(10) 进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
-1-1.2 EPS的特点及发展现状1.2.1 EPS与其他系统比较对于电动助力转向机构(EPS)，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量；而对于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等原因要消耗较多的能量。
两者比较，电动助力转向的燃料消耗率仅为液压动力转向的16%～20%。
液压动力转向机构的工作介质是油，任何部位出现漏油，油压将建立不起来，不仅失去助力效能，并对环境造成污染。
当发动机出现故障停止工作时，液压泵也不工作，结果也会丧失助力效能，这就降低了工作可靠性。
电动助力转向机构不存在漏油的问题，只要蓄电池内有电提供给电动助力转向机构，就能有助力作用，所以工作可靠。
若液压动力转向机构的油路进入空气或者贮油罐油面过低，工作时将产生较大噪声，在排除气体之前会影响助力效果；而电动助力转向仅在电动机工作时有轻微的噪声。
电动助力转向与液压动力转向比较，转动转向盘时仅需克服转向器的摩擦阻力，不存在回位弹簧阻力和反映路感的油压阻力。
电动助力转向还有整体结构紧凑、部件少、占用的空间尺寸小、质量比液压动力转向约轻20%~25%以及汽车上容易布置等优点。
1.2.2 EPS的特点(1）EPS节能环保。
由于发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄电池为能源，以电机为动力元件，可独立于发动机工作，EPS几乎不直接消耗发动机燃油。
EPS不存在液压动力转向系统的燃油泄漏问题，EPS通过电子控制，对环境几乎没有污染。
(2）EPS装配方便。
EPS的主要部件可以集成在一起，易于布置，与液压动力转向相比减少了许多原件，没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，原件数目少，装配方便，节约时间。
(3）EPS效率高。
液压动力转向系统效率一般在60%~70%，而EPS得效率较高，可高达90%以上。
-2-(4）EPS路感好。
传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数，工作驱动力大，但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。
而EPS系统的滞后性可以通过EPS控制器的软件加以补偿，是汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。
(5）EPS回正性好。
EPS系统结构简单，不仅操作简便，还可以通过调整EPS控制器的软件，得到最佳的回正性，从而改善汽车的操纵稳定性和舒适性。
(6）动力性。
EPS系统可随车速的高低主动分配转向力，不直接消耗发动机功率，只在转向时才起助力作用，保障发动机充足动力。
（不像HPS液压系统，即使在不转向时，油泵也一直运转处于工作状态，降低了使用寿命）1.2.3 EPS在国内外的应用状况国外EPS的发展之路：因为微型轿车上狭小的发动机舱空间给液压助力转向系统的安装带来了很大的麻烦，而EPS原件比较少，重量轻，装配方便，比较适合在微型轿车上安装。
因此在国外，EPS系统首先是在微型轿车上发展起来的。
上世纪80年代初期，日本铃木公司首次在其Cervo轿车上安装了EPS系统，随后还应用在其Alto车上。
此后，EPS在日本得到迅速发展。
出于节能环保的考虑，欧、美等国的汽车公司也相继对EPS进行了开发和研究。
虽然比日本晚了十年时间，但是欧美国家的开发力度比较大，所选择的产品类型也有所不同。
日本起初选择了技术相对成熟的有刷电机。
有刷电机比较成熟，在汽车上的应用较广，比如雨刷、车窗等部分，稍作改进就适应了EPS的要求，因此研发周期较短，上世纪80年代末期就开始产业化，主要装配在微型车上。
而欧美则选择了难度较大的无刷电机，但是电子控制系统比较复杂，延长了研发周期。
直到90年代中期欧美才开始量产。
从长远发展看，有刷电机存在一定弊端，比如电机产生的噪声较难克服，磨损较严重，存在电磁干扰等问题。
因此，日本现在国内装配的EPS也逐渐转向无刷电机了。
国内EPS的发展现状：我国汽车电子行业的总体发展相对滞后，但是，随着汽车对环保、节能-3-和安全性要求的进一步提高，代表着现代汽车转向系统的发展方向的EPS电动助力转向系统已被我国列为高新科技产业项目之一，国内各大院校、科研机构和企业在进行EPS技术的研究，也有少数供应商能批量提供转向轴式的EPS系统。
但总的来讲目前国内EPS技术还不成熟；供应商所提供的EPS系统还未达到产品级的要求，且类型单一，还不能满足整车厂需要。
据悉，自主品牌研发的EPS系统离产业化就差整车厂批量装车认可这一台阶了，相信很快就可以实现量产。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
1.3 本课题的研究意义随着科技的发展和人们生活水平及环保意识的提高，汽车转向助力肯定会向更轻便、更节能、更安全的方向发展，而本课题正是沿着这个方向对汽车的转向系统进行了研究。
现存的汽车，大部分都是传统液压助力转向系统，甚至没有助力转向系统，电动助力转向系统能提供比其更安全、更舒适的转向操控性和节能效果。
本课题对该系统的进行了深入的研究，并将其应用于实践，这对于推动该系统的发展和最终的产品化应用，对于推动机械、传感器技术和电子器件制造等相关产业的发展，对于提高我国汽车电子化水平和加快转向系统产业化发展具有十分重要的意义。
在可预见的将来，电动助力转向系统在汽车领域必定会有广泛的应用。
本章小结这一章介绍了现在应用的汽车转向技术，并对电动助力转向系统和液压助力转向系统进行了分析比较。
还阐述了EPS的国内外发展状况。
-4-第2章电动助力转向系统的总体组成2.1 电动助力转向系统的机理及类型近年来，电动助力转向机构在乘用车上得到应用，并有良好的发展前景。
电动助力转向机构，除去应当满足对液压式动力转向机构机构的一些相似要求以外，同时还应当满足：具有故障自诊断和报警功能；有良好的抗振动和抗干扰能力等；当地面与车轮之间有反向冲击力作用时，电动助力转向机构应迅速反应，制止转向盘转动；在过载使用条件下有过载保护功能等。
2.1.1 电动助力转向系统的机理电动助力转向机构由机械转向器与电动助力部分相结合构成。
电动助力部分包括电动机、电池、传感器和控制器（ECU）及线束，有的还有减速机构和电磁离合器等（图2-1）图2-1 电动助力转向机构示意图目前用于乘用车的电动助力转向机构的转向器，均采用齿轮齿条式转向器。
其功能除用来传递来自转向盘的力矩与运动以外，还有增扭、降速作用。
-5-转向过程中，电动机将来自蓄电池的电能转变为机械能向转向系输出而构成转向助力矩，并完成助力作用。
与电动机连接的减速机构有蜗轮蜗杆、滚珠螺杆螺母或行星齿轮机构等，其作用也是降速、增扭。
装在减速机构附近的离合器（通常为电磁离合器）是为了保证电动助力转向机构只在预先设定的行驶速度范围内工作。
在车速达到某一设定值时，离合器分离，并暂时停止电动机的助力作用。
与此同时，转向机构也暂时转为机械式转向机构。
当电动机发生故障时，离合器也自动分离。
离合器分离后再行转向时，可不必因带动电动机而消耗驾驶员体力。
单片式电磁离合器包括主动轮、从动轴、压盘、磁化线圈和滑环等。
1.主动轮2.磁化线圈3.压盘4.花键5.从动轴 6轴承 7滑环 8电动机图2-2 电磁离合器工作原理简图其工作原理如图所示，装有磁化线圈2的主动轮1与电动机轴固定连接，来自控制器的控制电流经滑环7输入磁化线圈，于是主动轮产生电磁吸力，将压盘3吸到主动轮上，然后电动机的动力经主动轮、压盘及压盘毂上的花键传给从动轴5，实现助力作用。
汽车以较高车速转向行驶，作用在转向盘上的力矩将减小，以至于达到无需助力的程度，此时可设定：达到此车速时，电磁离合器停止工作。
还有，在电动机停止工作以后，电磁离合器在控制器的控制下也要分离或者自动分-6-离。
此后，在进行再进行转向将不存在助力作用，直至电动机恢复工作为止。
电动助力转向机构的工作原理如下：当驾驶员对转向盘施力并转动转向盘时，位于转向盘下方与转向轴连接的转矩传感器将经扭杆弹簧连接在一起的上、下转向轴的相对转动角位移信号转变为电信号传至控制器，在同一时刻车速信号也传至控制器。
根据以上两信号，控制器确定电动机的旋转方向和助力转矩的大小。
之后，控制器将输出的数字量经D/A转换器，转换为模拟量，并将其输入电流控制电路。
电流控制电路将来自微机的电流命令值同电动机电流的实际值进行比较后生成一个差值信号，同时将此信号送往电动机驱动电路，该电路驱动电动机，并向电动机提供控制电流，完成助力转向作用。
2.1.2 电动助力转向系统的类型EPS系统依据电动机布置位置的不同可分为转向轴助力式、小齿轮助力式、齿条助力式三个基本类型（图2-3）a） b) c)a) 转向轴助力式 b) 齿轮助力式 c）齿条助力式图2-3 EPS系统的类型(1) 转向轴助力式转向轴助力式电动助力转向机构的电动机布置在靠近转向盘下方，并经蜗轮蜗杆机构与转向轴连接（图2-3a）。
这种布置方案的特点是：由于转向轴助力式电动助力转向的电动机布置在驾驶室内，所以有良好-7-的工作条件；因电动机输出的助力转矩经过减速机构增大后传给转向轴，所以电动机输出的助力转矩相对小些，电动机尺寸也小，这又有利于在车上布置和减轻质量；电动机、转矩传感器、减速机构、电磁离合器等装为一体是结构紧凑，上述部件又与转向器分开，故拆装与维修工作容易进行；转向器仍然可以采用通用的典型结构齿轮齿条式转向器；电动机距驾驶员和转向盘近，电动机的工作噪声和振动直接影响驾驶员；转向轴等零件也要承受来自电动机输出的助力转矩的作用，为使其强度足够，必须增大受载件的尺寸；尽管电动机的尺寸不大，但因这种布置方案的电动机靠近方向盘，为了不影响驾驶员腿部的动作，在布置时仍然有一定的困难。