专题讲解-电子控制液压助力转向系统
电子行业汽车电子助力转向系统
电子行业汽车电子助力转向系统概述在现代汽车中，转向系统是一个至关重要的组成部分。
它旨在帮助驾驶员控制和导向车辆。
随着电子技术的快速发展，汽车电子助力转向系统逐渐取代了传统的机械助力转向系统，提供更高效、更安全的转向辅助。
本文将介绍电子行业汽车电子助力转向系统的工作原理、特点、应用以及未来趋势。
工作原理电子助力转向系统通过电子控制单元（ECU）和各种传感器来实现对车辆转向的辅助。
ECU会接收来自传感器的信息，包括车速、转向角度、转向助力需求等，然后根据这些信息控制转向助力装置以提供合适的转向助力。
常见的电子助力转向系统包括电子助力转向器（EPS）、电动助力转向器（EPAS）和电动液压助力转向器（EHPS）。
EPS系统使用电动马达来代替传统的液压助力泵，并通过ECU来对马达进行控制。
EPAS系统则将电动助力转向装置集成到转向柱上，通过电控单元来控制助力的大小和方向。
EHPS系统则是将传统的液压助力泵用电动泵取代，并通过ECU来进行控制。
特点和优势与传统的机械助力转向系统相比，电子助力转向系统具有以下特点和优势：1.更高的准确性和响应性：电子助力转向系统能够更准确地感知驾驶员的转向意图，并提供相应的助力。
与传统系统相比，它能够更快地响应驾驶员的操纵，提供更精确的转向。
2.可变助力调节：电子助力转向系统能够根据驾驶条件和驾驶员的需求进行助力调节。
在高速行驶时，系统可以提供较少的助力，以保持稳定性；在低速行驶时，系统可以提供更多的助力，减轻驾驶员的负担。
3.更高的安全性：电子助力转向系统能够根据车速和转向角度进行动态调整，提供更稳定的转向辅助。
它可以在恶劣道路或紧急情况下提供额外的助力，提高驾驶员的安全性。
4.节能环保：与传统的液压助力转向系统相比，电子助力转向系统无需使用液压油，减少了能源消耗和环境污染。
5.可靠性和耐久性：电子助力转向系统无机械部件，减少了维护和故障的可能性。
它的结构简单，寿命更长，可靠性更高。
电子助力的工作原理
电子助力的工作原理电子助力是一种通过电子控制系统来辅助汽车转向、制动和加速的技术。
它主要通过三个方面来帮助驾驶员操作车辆，提升行车安全和驾驶舒适性。
其工作原理如下：1. 电子助力转向系统：传统的液压助力转向系统中，液压泵通过带动转向传动机构来辅助转向，而电子助力转向系统则利用电子传感器和电动伺服机构来实现转向辅助。
当驾驶员转动方向盘时，电子传感器会感知到转动力度，并通过电控单元计算转向所需的辅助力，并通过电动伺服机构施加到转向系统上，从而减轻驾驶员转向的力量和提升转向的灵敏度。
2. 电子助力制动系统：电子助力制动系统主要包括了电子制动助力器和防抱死系统（ABS）。
当驾驶员踩下制动踏板时，电子制动助力器会通过感应制动力度，并利用电子控制单元来计算出所需辅助制动力。
然后，电子制动助力器将这个辅助力输出到制动系统，提供额外的制动力，从而缩短制动距离和提升制动效果。
同时，防抱死系统通过感知车轮的转速并实时调整制动力度，以防止车轮抱死，提高制动的稳定性和可控性。
3. 电子助力加速系统：电子助力加速系统主要包含了电子油门控制系统和牵引力控制系统。
电子油门控制系统通过感应油门踏板的力度和速度，并将这些信息发送到电子控制单元。
电子控制单元根据驾驶员的需求计算出合适的油门开度，并通过电动执行机构调节油门执行器来控制车辆的加速。
牵引力控制系统通过感知车轮的附着情况，并通过电子控制单元控制牵引力分配，使车辆能够在不同路面条件下得到最佳的牵引力，提高驾驶的稳定性和安全性。
电子助力技术的应用使驾驶变得更加轻松和舒适，但同时也需要电子控制系统的精准计算和反馈来确保系统的可靠性和安全性。
因此，对于电子助力系统的维护和保养也显得尤为重要。
电控液压助力转向
汽车行业应用
汽车行业是电控液压助力转向技术应用的主要领域之一。通 过电控液压助力转向系统，汽车制造商可以提高汽车的操控 性能和驾驶舒适度，同时降低油耗和排放。
在汽车行业中，电控液压助力转向技术广泛应用于各类车型 ，如轿车、SUV、货车等。这种技术的应用有助于提高汽车 的安全性和稳定性，特别是在高速行驶和紧急避障等情况下 。
油压传感器
监测助力油压的大小，为 系统提供油压信号，用于 调节助力的大小。
控制器
电子控制单元（ECU）
作为系统的核心控制部件，接收来自传感器的信号，根据设 定的控制算法计算出所需的助力大小和方向，向执行器发送 控制指令。
人机交互界面
提供给驾驶员操作界面，可设置系统参数、查看系统状态等 。
执行器
电磁阀
根据ECU的控制指令，调节液压 油的流量和方向，实现助力转向 。
液压泵
为系统提供液压油，保证助力转 向的正常运行。
03
电控液压助力转向的液 压系统
液压泵
液压泵是电控液压助力转向系统的核 心部件之一，其主要作用是将发动机 或电动泵提供的机械能转化为液压能， 为系统提供动力。
液压泵的输出流量和压力可随转向阻 力矩的变化而自动调节，以提供最佳 的助力效果。
能。
液压缸
液压缸是电控液压助力转向系统的执行元件，其作用是将液压能转化为 机械能，推动转向节臂转动，从而协助驾驶员完成转向操作。
液压缸通常采用双作用缸或单作用缸，具有结构简单、工作可靠的特点。
液压缸的输出力和行程可随转向阻力矩的变化而自动调节，以提供最佳 的助力效果。
04
电控液压助力转向的应 用与案例
05
电控液压助力转向的发 展趋势与挑战
技术发展趋势
电控液压助力转向系统组成和工作原理
电控液压助力转向系统组成和工作原理简介电控液压助力转向系统（EHPS）是现代汽车转向系统的重要部分，它结合了电子控制和液压动力，以提供更精确、更稳定的转向助力。
以下是电控液压助力转向系统的组成和工作原理的详细介绍。
一、组成电控液压助力转向系统主要由以下几个部分组成：1.转向柱：这是驾驶员操作转向的主要设备，转向柱上装有转向盘。
2.电动助力泵：该设备由电动机驱动，将油从储油罐中泵出，增加液压压力。
3.储油罐：储存液压油，同时保持液压系统的压力。
4.动力转向器：这是一个将液压能转化为机械能的装置，它利用阀控制液压油的流动，从而产生转向助力。
5.电子控制单元（ECU）：根据车速、方向盘转角等信息，控制电动助力泵的运转和提供转向助力的大小。
二、工作原理电控液压助力转向系统的工作原理可以概括为以下几点：1.电动助力泵：电动助力泵由电动机驱动，根据ECU的指令调整输出压力。
在低速时，电动机产生的助力较大，以增强转向性能；在高速时，电动机产生的助力较小，以保证稳定性。
2.液压回路：当驾驶员转动方向盘时，动力转向器中的阀会开启，使液压油流入助力缸中。
液压缸中的活塞受到液压力，推动转向柱和转向轮转动。
同时，液压回路中的单向阀确保液压油只能流向一个方向，防止回流。
3.电子控制单元：ECU根据车速、方向盘转角等信息，计算出合适的助力大小和方向。
它通过调节电动机的电流或电压，控制电动助力泵的输出压力，从而提供合适的助力。
此外，ECU还可以监控系统的运行状态，如有异常会立即采取措施。
4.反馈系统：在电控液压助力转向系统中，还设有反馈系统。
反馈系统通过传感器监测方向盘的转角和速度、车速等信息，将这些信息反馈给ECU。
ECU根据这些信息调整助力泵的工作状态，确保系统始终处于最佳工作状态。
5.液压油的循环：在系统中，液压油不断地在回油管路和助力缸之间循环流动。
回油管路中的温度传感器可以监测液压油的温度，防止过高或过低。
如果液压油的温度过高，系统会自动减少助力泵的工作时间，或者开启冷却系统降低温度。
电子控制助力转向系统公开课
2低速左转时
3低器，此时左右油缸油压相同。 2往右转，油泵---------------转向器，此时左油缸承受油压。 3往左转，油泵---------------转向器，此时右油缸承受。
随动原理：在车速越高，驾驶员在转向时转动方向盘 所需要使用的力也就越小，所有的转向系统均如此。 因此我们必须防止在车速较高时转向过于轻松，可以 根据车速来调节作用在方向盘上的操纵扭矩大小，最 大转向助力发生在车速非常慢或车辆静止时。
一 虚位或自由间隙：
坐在驾驶座位上用手左右晃动方向盘,会有大约10-15度角的一个"自由行程"超 过这个10-15度角的"自由行程"车轮就会随着方向盘的转动而摆动,那个10-15度角 的"自由行程"就是方向盘虚位
方向盘自由间隙（又叫自由转角或行程）是指转向轮不发生偏转的情况下，方向盘所 能转过的角度。它是整个转向系统和转向轮之间综合间隙的叠加。方向盘的自由间隙对 缓和路面冲击，使转向柔和以及减轻驾驶员的疲劳是有利的，但过大时会影响转向的灵 敏度和产生车轮摆振，影响行车安全。转向轮的自由转角一般为20度～30度为宜。因 此汽车年审时，方向盘自由间隙成为重要的检查项目之一。
二 转向系统常见的故障及原因有：
故障一、转向时有异响 故障二、转向机漏油 故障三、方向回位较困难 故障四、助力泵漏油 故障五、转向沉重
任务：1结合实训，具体认识转 向结构。 2 p103----1,2,3
天
电子控制助力转向系统
情景一 情景二 电控液压助力转向系统 电控电动助力转向系统
电控液压助力转向系统结构与功能
一 系统的组成结构(图示） 1转向助力油泵
2转向器（液压助力齿轮齿条结构）
3机械可调式转向柱 4机油泵 5电磁阀 6控制单元及车速传感器
电子控制动力转向系统的作用及分类好和电子控制液压式动力转向系统
电子控制动力转向系统的作用及分类好和电子控制液压式动力转向系统一、电子控制动力转向系统的作用动力转向系统是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向，所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。
二、电子控制动力转向系统的分类(1)电子控制动力转向系统主要有电子控制液压式动力转向系统和电子控制电动式动力转向系统两大类。
(2)电子控制液压式动力转向系统根据其控制方式的不同，又可分为流量控制式、反作用力控制式和阀灵敏度控制式3种形式。
(3)电动式电子控制动力转向系统是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机转矩的大小和方向。
三、流量控制式系统该系统主要由车速传感器、电磁阀、整体式动力转向控制阀、动力转向油泵和电子控制单元等组成，如图3-4・1所示。
电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间。
当电磁阀的阀针完全开启时，两油道就被电磁阀旁路。
EPS（电子控制动力转向系统）、ECU根据车速传感器的信号，控制电磁阀阀针的开启程度，从而控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量，来改变转向盘上的转向力。
当车速很低时，控制器输出的控制信号脉冲占空比很小，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，控制器输出的控制信号脉冲占空比增大，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减小，以增加转向盘的路感。
图3-4-2为电磁阀的驱动信号。
S3÷2电・何呼弟信号四、反力控制式系统反力控制式动力转向系统主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向动力缸、转向液压泵、储油箱、车速传感器及电子控制单元等组成，其工作原理如图3-4-3所示。
转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上增设了油压反作用力室而构成。
扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连，下端与小齿轮轴用销子连接。
电控动力转向系统工作原理
电控动力转向系统工作原理1. 介绍电控动力转向系统是现代汽车的重要组成部分之一。
它通过使用电机而非传统的机械结构来改变车辆的转向力，提高驾驶的舒适性和安全性。
本文将深入探讨电控动力转向系统的工作原理。
2. 动力转向系统分类动力转向系统可以分为液压助力转向系统和电动助力转向系统两种类型。
液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来提供转向助力，而电动助力转向系统使用电机来提供转向助力。
本文重点介绍电动助力转向系统的工作原理。
2.1 液压助力转向系统液压助力转向系统的工作原理如下： 1. 驾驶员通过方向盘施加转向力。
2. 这个转向力通过液压泵传递给液压缸。
3. 液压泵将液压油压力提高，并将其送入液压缸。
4. 液压油压减小后，液压缸将转向力传递给转向齿条。
5. 转向齿条将转向力传递给车轮，实现转向效果。
2.2 电动助力转向系统电动助力转向系统的工作原理如下： 1. 驾驶员通过方向盘施加转向力。
2. 转向传感器检测到转向力，并将信号发送给电控单元。
3. 电控单元根据转向传感器的信号判断所需转向助力。
4. 电机控制单元接收电控单元的指令，并根据指令控制电机输出转向助力。
5. 电机通过转向齿条将转向助力传递给车轮，实现转向效果。
3. 电动助力转向系统的优势与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有许多优势： - 减少能源消耗：电动助力转向系统不需要液压泵，因此没有液压系统的能源消耗。
- 提高燃油经济性：电动助力转向系统减少了功耗，因此可以减少燃油消耗。
- 提升驾驶舒适性：电动助力转向系统可以根据驾驶条件自动调整转向助力，提供更好的驾驶舒适性。
- 增强安全性：电动助力转向系统可以根据驾驶条件调整转向助力，提高车辆的稳定性和操控性，增强驾驶安全性。
4. 电动助力转向系统的工作原理详解电动助力转向系统的工作原理可以进一步分为以下几个步骤：4.1 检测转向力转向传感器位于方向盘附近，可以检测到驾驶员施加的转向力。
电子液压助力转向系统
电子液压助力转向系统中文名电子液压助力转向系统外文名Electric Power Steering主要构件储油罐、助力转向控制单元等原理电子控制单元根据车辆缩写EPS目的低速时驾驶轻便，高速时稳定可靠目录1基本介绍2主要构件3工作原理4优点缺点1基本介绍EPS电动转向电动转向(Electric Power Steering)电子液压助力转向系统电动转向是用电动机直接提供助力，助力大小由电控单元(ECU)控制的动力转向系统。
扭矩传感器与转向轴连接在一起，当转向轴转动时，传感器工作，将信号传给ECU，ECU，根据车速决定电动机的助力效果，以保证汽车在低速时驾驶轻便，高速时稳定可靠。
2主要构件储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等，其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。
3工作原理电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。
它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。
电子液压助力转向系统简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。
是使用较为普遍的助力转向系统。
4优点缺点现代轿车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置，又称为液压动力转向器。
它具有工作无噪声，灵触度高体积小，能够吸收来自不平路面的冲击力，在现代轿车上得到十分广泛的应用。
液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。
液压分配阀与油泵组合一体，助力器与转向器装在一起，中间用油路连接。
发动机通过皮带带动油泵，把油压输出到助力器。
助力器壳体内是一个活塞，活塞连接着转向器的齿轮，活塞两端是腔室。
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电子控制液压助力转向系统
为了提高汽车的操纵稳定性，可在动力转向系统中采用可变转向力控制机构。
车速感应动力转向ＰＳ系统，是依靠车速控制所对应的转向力，通过驾驶员的操作，使车辆操纵性获得提高的系统。
驾驶员所希望车辆在低速行驶区实现敏捷的运行和轻便的操舵力，而在高速行驶区能获得稳定性好的适当略重的操舵力。
其控制方法有机械控制和电子控制两种，目前采用的控制方式见下表：
１．流量控制式它是根据控制阀内产生的压力损失与供给流量平方成比例的关系，使流入PS的供给流量随车速上升而减小，达到既节省能量又可控制转向力的一种装置。
２．动力缸旁通阀控制式PS它是在PS转向器上设置了连接动力缸两室的旁通阀和油路，伴随着车速的增加，扩大了旁通阀的节流面积，减小了动力缸内的工作压力而控制转向里的一种装置。
３．油压反作用控制式PS它是在PS控制阀上设置油压反作用机构，由油压反作用阀随车速上升，使流入反作用室的油压增加，提高了反作用机构的刚性（等价弹性模数），进而直接控制转向力的一种装置。
４．阀特性控制式PS阀特性控制式PS，是把阀的特性制成可以变化的，用来控制转向力的一种装置。
５．电磁助力式PS是电磁助力式PS转向器，它将普通的转阀与一个双向电磁旋转助力器（微动电机）集成在一起，构成PS转向器有机的组成部分。
下面仅对电磁助力式PS转向器的关键部分进行介绍。
电子旋转助力器由静止和旋转两格部分构成。
静止部分包括外部磁路（壳体２等）和励磁线圈３，励磁线圈３紧固在转向器壳体２上。
旋转部分包括永磁体（图d-zx-35（a））和齿型组件图（d-zx-35（b））。
永磁体a由３０个磁极构成的永久磁环７和塑料保持架８组成，并通过注塑连接在阀芯轴９上。
齿型组件b由一个较大的内齿环５和一个较小的齿轮６组成。
齿环５和齿轮６各有１５个轮齿，齿轮６套在齿环５的中心部位，二者齿顶相对，但错开半个轮齿，并且齿顶之间留有一定的间隙（见图d-zx-35（d）），齿环５和齿轮６用金属板４固结成一体（齿型磁回路），并固定在阀套１上。
永磁体a插入齿型组件b的齿顶间的间隙中，而励磁线圈３位于齿型组件b的下方。
图d-zx-35i
当驾驶员转动转向盘时，因扭杆１０产生角位移，使永磁体a与齿型组件b 之间既产生相对转动，又随转向盘一起旋转。
当电子控制器感受车速信号并发出适合这一车速的电流指令时，电磁助力器的励磁线圈３接受这一电流后，按照电流的大小和方向，产生相应的磁通量，在磁力线通过齿型组间b时，齿顶端部出现了磁极（图d-zx-35（e，f）），这些磁极与永久齿环７的磁极相互作用，使永磁体a和齿型组件b之间的磁性作用力增加（加大扭杆刚性）或减小（减少扭杆刚性），从而改变了操作转向盘的转向力（增大或减少）。
例如图d-zx-35（e）所示，该图是永久磁环７和齿型组件b的展示示意图。
若励磁线圈３为右旋绕组，
则当通过正向电流时，按右手定则磁力线应是自下而上由中心向外环流，将齿轮６的齿顶端部磁化成N极，齿环５的齿顶端部磁化为S极，这两种磁极分别与永久磁环７的磁极发生磁力作用（同性向斥，异性相吸），其结果使永久磁环７处于稳定的中间平衡状态，若相使永久磁环７离开此平衡位置时（即与齿型组件b产生相对位移），需要克服电磁力的作用才能实现，故增加了转向阻力，使车辆高速运行更加稳定。
与此相反，当励磁线圈３通过负相电流时（图d-zx-35（f）），使永久磁环７处于不稳定的中间状态，略有外力作用便产生相对运动，故起到转向助力作用，使低速或停车转向时更加轻便和机动。
图d-zx-35ii。