汽车EPS系统介绍
汽车eps简介介绍
eps的组成
• EPS系统主要包括转向盘、转向器、电机、控制器 等组成。
eps的特点
节能环保
相比传统的液压助力转向系统，EPS系统能够显著降低能 源消耗和排放，因为它是通过电机来产生助力的，而不是 通过液压系统。
高效稳定
EPS系统的电机可以根据车辆行驶状态和驾驶者的转向操 作来实时调整助力大小，使得转向操作更为准确、稳定、 高效。
eps的执行器
助力电机
根据电子控制单元的指令，产生 助力扭矩，辅助驾驶员转向操作 。
电磁阀
控制助力油液的流动，实现助力 扭矩的调节。
eps的工作流程
01
02
03
04
驾驶员转动转向盘时，转向盘 角度传感器将信号传递给电子
控制单元。
电子控制单元根据车速和横摆 角速度传感器的信号，判断车 辆的行驶状态和驾驶员的转向
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轻量化
为了提高车辆的燃油效率和性能，轻量化成为EPS行业的重要发展方向。轻量化的EPS能够减少车辆的重 量，提高车辆的操控性和燃油效率。
eps面临的挑战
01
技术壁垒
EPS技术含量较高，存在一定的技术壁垒。由于技术水平的限制，部分
企业难以生产出性能优良、质量可靠的EPS产品。
02 03
市场竞争
随着汽车市场的竞争加剧，EPS企业的竞争压力也越来越大。为了在激 烈的市场竞争中脱颖而出，企业需要不断提高产品的性能和质量，同时 降低成本，提高市场竞争力。
04
eps发展趋势和挑战
eps的发展趋势
电动化
随着环保意识的提高和新能源汽车的快速发展，电动化成为EPS行业的发展趋势。电动转向系统具有节能、环保、性 能优良等优点，未来将逐渐取代传统的液压转向系统。
EPS工作原理
EPS工作原理EPS，即电子功率转向系统（Electric Power Steering），是一种通过电子设备来辅助驾驶员转动方向盘的系统。
它通过感应车辆的转向力和速度，并利用电动机来提供相应的辅助力，使得驾驶员在转动方向盘时感到更轻松和舒适。
EPS系统由以下几个主要组成部分构成：转向传感器、控制单元、电机和助力器。
下面将详细介绍每个部分的功能和工作原理。
1. 转向传感器：转向传感器主要用于感知驾驶员的转向意图和车辆的转向角度。
它通常由角度传感器和扭矩传感器组成。
角度传感器测量方向盘的转动角度，而扭矩传感器测量驾驶员对方向盘施加的扭矩。
这些传感器将转向信息传输给控制单元，以便系统能够根据驾驶员的意图进行相应的调整。
2. 控制单元：控制单元是EPS系统的核心部分，负责处理来自转向传感器的信号，并根据这些信号来控制电机的工作。
它通过算法和逻辑判断来确定驾驶员的转向意图，并相应地调整电机的输出。
控制单元还可以根据车辆的速度和其他参数来调整辅助力的大小，以提供最佳的驾驶体验。
3. 电机：EPS系统中的电机通常是一种直流无刷电机，它被安装在转向机构上，并与转向轴相连。
电机的主要作用是提供辅助力，以减轻驾驶员转动方向盘的力量。
根据控制单元的指令，电机会产生相应的扭矩，使得方向盘更容易转动。
电机还可以根据驾驶员的转向意图和车辆的运动状态进行动态调整，以提供更精确的辅助力。
4. 助力器：助力器是EPS系统中的一个重要组成部分，它通过机械装置将电机的输出力转化为实际施加在转向轮上的力。
助力器通常由齿轮、齿条和滑块等部件组成，它们的设计和布局可以根据车辆的类型和性能需求而有所不同。
助力器的作用是将电机产生的扭矩传递到转向轮上，使得驾驶员能够更轻松地转动方向盘。
EPS工作原理的基本流程如下：1. 驾驶员转动方向盘时，转向传感器会感知到方向盘的转动角度和驾驶员施加的扭矩。
2. 转向传感器将转向信息传输给控制单元。
3. 控制单元根据转向信息和其他参数，通过算法和逻辑判断，确定驾驶员的转向意图，并计算出相应的辅助力大小。
EPS工作原理
EPS工作原理引言概述：EPS（Electric Power Steering）是一种现代汽车操控系统，它通过电机代替传统的液压助力装置，使驾驶更加轻松和舒适。
本文将详细介绍EPS的工作原理，包括感应器、控制器、电机和转向机构等方面。
正文内容：1. 感应器1.1 转向角度传感器：转向角度传感器通过感知驾驶员的转向操作，将转向角度信息传递给EPS系统。
1.2 转矩传感器：转矩传感器测量驾驶员施加在方向盘上的转矩，以便EPS系统能够根据驾驶员的力量调整助力的大小。
2. 控制器2.1 控制算法：EPS的控制器使用复杂的算法来处理感应器传来的数据，并根据驾驶员的转向意图和车辆状态来控制电机的输出。
2.2 助力调节：控制器根据车速、转向角度和转矩等参数，调节电机的输出力矩，以提供适当的助力，使驾驶员能够更轻松地操控车辆。
3. 电机3.1 电机类型：EPS系统中使用的电机通常是直流无刷电机，其具有高效率和快速响应的特点。
3.2 功率输出：电机通过转动输出力矩，以辅助驾驶员进行转向操作。
3.3 电机控制：电机的转向力矩由控制器根据驾驶员的操作和车辆状态进行精确控制，以提供所需的助力。
4. 转向机构4.1 齿轮传动：EPS系统通过齿轮传动将电机的转动力矩传递给转向机构，从而实现转向操作。
4.2 助力调节：转向机构根据电机输出的力矩和驾驶员的转向操作，调整前轮的转向角度，以实现精确的转向控制。
5. 故障检测与安全5.1 故障检测：EPS系统具备故障检测功能，能够及时发现并报告系统故障，以确保驾驶安全。
5.2 安全保护：EPS系统设有多重安全保护机制，如过载保护和过热保护，以防止电机过载和损坏。
总结：综上所述，EPS的工作原理涉及感应器、控制器、电机和转向机构等多个方面。
感应器通过感知驾驶员的转向操作和转矩施加，将转向角度和转矩信息传递给控制器。
控制器根据算法处理感应器的数据，并通过调节电机的输出力矩，提供适当的助力。
EPS工作原理
EPS工作原理EPS，即电子助力转向系统（Electric Power Steering System），是一种利用电子技术来辅助汽车转向的系统。
它通过电子控制单元（ECU）控制机电来提供转向助力，取代了传统的液压助力转向系统。
EPS工作原理主要包括机电控制、转向力传感器、转向角传感器和ECU等组成部份。
1. 机电控制：EPS系统中的机电主要负责提供转向助力。
当驾驶员转动方向盘时，ECU接收到信号后，控制机电旋转，产生相应的转向助力。
机电的转向助力大小由ECU根据车速、转向角度和驾驶员的转向力需求进行调节。
2. 转向力传感器：转向力传感器用于感知驾驶员施加在方向盘上的转向力。
它将转向力的大小转化为电信号，并传输给ECU。
ECU根据转向力的大小来调整机电的转向助力，使驾驶员感到舒适且符合预期的转向感觉。
3. 转向角传感器：转向角传感器用于感知方向盘的转动角度。
它将方向盘的转动角度转化为电信号，并传输给ECU。
ECU根据转向角度的变化来判断驾驶员的转向意图，并相应地调整机电的转向助力。
4. ECU：ECU是EPS系统的核心控制单元，负责接收和处理来自转向力传感器和转向角传感器的信号，并根据驾驶员的转向需求来控制机电的转向助力。
ECU 还可以根据车速和驾驶条件进行自适应调节，以提供最佳的转向助力效果。
EPS工作原理的优势：1. 节能环保：相比传统的液压助力转向系统，EPS系统不需要使用液压泵，减少了能源消耗和油液的污染。
2. 操控灵便：EPS系统可以根据驾驶员的转向意图和驾驶条件进行实时调节，提供更灵敏、准确的转向助力，使驾驶更加轻松和舒适。
3. 故障自诊断：EPS系统具有故障自诊断功能，可以监测系统的工作状态，并在浮现故障时提供相应的故障代码，方便维修和排除故障。
4. 安全可靠：EPS系统在车辆发生碰撞时可以自动断电，避免电流对车辆和人员造成损伤。
此外，EPS系统还可以通过与车辆稳定控制系统（如ESP）的联动，提供更好的车辆稳定性和操控性能。
EPS工作原理
EPS工作原理EPS（Electric Power Steering），即电动助力转向系统，是一种通过电机来提供辅助转向力的转向系统。
它取代了传统的液压助力转向系统，具有更高的效率和可靠性。
EPS系统的工作原理如下：1. 动力源：EPS系统的动力源是一台电机，它通常安装在汽车的转向柱上，与转向机构相连。
2. 转向传感器：EPS系统通过转向传感器来检测驾驶员的转向意图。
转向传感器通常位于转向柱上，可以感知驾驶员转动方向盘的力度和方向。
3. 控制单元：EPS系统的控制单元是一个电子控制模块（ECU），它接收来自转向传感器的信号，并根据这些信号来控制电机的工作。
4. 助力调节器：控制单元通过助力调节器来调节电机输出的转向力。
助力调节器通常是一个伺服阀，它根据控制单元的指令来调节电机的转向力大小。
5. 转向力输出：电机通过与转向机构相连的传动装置，将转动力传递给车轮，从而实现转向。
EPS系统的优势：1. 节能环保：与传统的液压助力转向系统相比，EPS系统不需要使用液压泵，减少了能源消耗和液压油的使用，从而降低了对环境的影响。
2. 操控灵活：EPS系统可以根据驾驶员的转向意图，提供适当的转向辅助力，使驾驶更加轻松和灵活。
3. 故障自诊断：EPS系统具有故障自诊断功能，可以检测转向传感器、控制单元和电机等部件的工作状态，一旦发现故障，系统会发出警报并切换到备用模式，确保驾驶的安全。
4. 可调节性：EPS系统可以根据驾驶员的喜好和驾驶条件进行调节，例如调整转向力的大小和灵敏度，以适应不同的驾驶需求。
5. 可靠性高：EPS系统采用了电子控制和电机驱动，相对于传统的液压助力转向系统，具有更高的可靠性和稳定性。
总结：EPS系统通过电机提供辅助转向力，取代了传统的液压助力转向系统。
它具有节能环保、操控灵活、故障自诊断、可调节性和可靠性高等优势。
EPS系统的工作原理包括动力源、转向传感器、控制单元、助力调节器和转向力输出。
汽车电子与控制技术-5底盘电控系统(eps)
在实际EPS系统上应用设计的控制算法，并进行实验验证。通过实验数据的分析和处理，可以进一步 评估控制算法的实际效果和性能表现。同时，实验结果也可以为算法的改进和优化提供有价值的参考 信息。
05 EPS系统性能评价与优化 方向
性能评价指标体系建立
操控稳定性
EPS系统应能够提供稳定的操控 性能，包括转向灵敏度、回正 性能和路感传递等。
排除故障实践案例分享
01
02
03
案例一
一辆汽车出现转向沉重故 障，经过检查发现EPS电 机损坏，更换电机后故障 排除。
案例二
一辆汽车出现转向异响故 障，经过检查发现转向机 构磨损严重，更换转向机 构后故障排除。
案例三
一辆汽车出现转向失灵故 障，经过检查发现EPS控 制模块内部故障，更换控 制模块后故障排除。
07 总结与展望
本次项目成果回顾
实现了底盘电控系统的基本功能
01
在本次项目中，我们成功实现了底盘电控系统（EPS）的基本功
能，包括转向助力控制、稳定性控制、节能控制等。
优化了系统性能
02
通过对EPS系统的优化，提高了系统的响应速度、控制精度和稳
定性，进一步提升了车辆的操控性和安全性。
完成了实验验证
转向异响故障
可能原因有转向机构磨 损、电机轴承磨损、控 制模块内部故障等，导 致转向时产生异常噪音。
转向失灵故障
EPS系统完全失效，方 向盘变得非常沉重且无 法转动，可能原因包括 电机损坏、控制模块故 障、电源故障等。
故障诊断流程和方法介绍
故障诊断流程
首先进行初步检查，包括检查EPS系统电源、保险丝、连接器等是否正常；然后进行系 统自诊断，利用专用诊断仪读取故障代码和数据流；最后根据故障代码和数据流进行故
《汽车EPS简介》课件
结论和总结
汽车EPS系统是一项重要的汽车技术，它提供了更轻便、精确和灵敏的转向操控感，提高了驾驶的舒适性和安 全性。未来，EPS将随着电动化和智能化的发展趋势，进一步提升汽车驾驶的体验和安全性。
《汽车EPS简介》PPT课 件
这个PPT课件将带您了解汽车EPS系统的定义、作用、工作原理和应用领域， 还会介绍EPS的优点和特点，以及相关技术和研究方向。让我们一起来探索这 个令人兴奋的话题吧！
EPS的定义和作用
EPS（Electric Power Steering）是一种利用电动助力提供转向力的技术，通过 电机代替传统的液压助力系统，为驾驶员提供更轻便、精确和灵敏的转向操 控感。EPS的作用是提高驾驶的舒适性和安全性。
EPS的工作原理
1
扭矩传感器
检测驾驶员施加在方向盘上的扭矩。
2
EC U （电控单元）
根据扭矩传感器的信号控制电机产生适当的转向助力。
3
电机
根据ECU的控制信号提供适当的转向助力。
EPS的优点和特点
燃油经济性
相较于液压助力系统，EPS使用电能而非机械能， 能够减少燃油消耗。
可调性
EPS的助力特性可以根据驾驶场景进行调整，提 供不同的转向感觉。
安全性
融入先进的安全技术，如车道保 持和碰撞预警，提高驾驶员的安 全性。
EPS的相关技术和研究方向
1 电机控制算法
优化转向助力特性和稳定性的算法研究。
2 能量回收
利用EPS系统回收制动能量，提高能效。
的操控方式。
4 EPS与自动驾驶
研究EPS在自动驾驶汽车中的适应性和性能优 化。
电子化
EPS系统可以与其他电子系统进行集成，提升整 车的智能化水平。
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。
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Acura NSX S2000 Insight hybrid Accord Fit Cervo Alto Jimny Wagon R
EPS供应商
备注
赛车
Honda
Showa
日本市场 中国市场
Suzuki
NSK & Koyo
昌河北斗星
三、EPS 的现状
汽车厂商
车型
EPS供应商
备注
Daihatsu Mira Mazda
采用了面对高负荷、低振动、低 噪声的齿面设计方案。
七、EPS关键部件—减速器
七、EPS关键部件—ECU
功能： 根据扭矩传感器信号和车速传感器信号，进
行逻辑分析与计算后，发出指令，控制电动 机和电磁离合器的动作； 安全保护及自我诊断。
控制单元：8位单片机。 要求： 较强的抗干扰能力，以适应多变的行车环境；
一、汽车装备EPS 的目的
6.EPS取消了油泵、皮带、皮带轮、油管、液压油及密 封件等，其零件数目大大减少，重量更轻，与HPS相 比可减重约25％。结构也更紧凑。由于无需与发动 机相连所以在汽车上的安装位置选择也更方便；
一、汽车装备EPS 的目的
一、汽车装备EPS 的目的
一、汽车装备EPS 的目的
10～15km/h 15～25km/h 25～35km/h 35～45km/h 0.7 5.1 输入轴上扭矩 5.9 N.m
一、汽车装备EPS 的目的
4.EPS可通过设置不同的转向手力特性（软件）使系 统具备不同的性能，快速与不同的车型匹配从而 缩短生产和开发周期； 5.EPS直接由电动机提供助力，电动机由蓄电池供电， 所以即使在发动机熄火或出现故障时EPS也能提供 助力；
Koyo
Fiesta
四、EPS系统组成及工作原理
EPS的系统组成：
四、EPS系统组成及工作原理
EPS的工作原理：
扭矩传感器把 由方向盘输入扭矩 产生的相对转角变 成电信号传给电子 控制单元ECU，ECU 根据扭矩传感器和 车速传感器的信号 决定电动机的旋转 方向和助力电流的 大小，控制电动机 进行转向助力。
7.为汽车制造商节省成本； 8.降低转向系统的噪音； 9.EPS不存在渗漏油问题，可减小对环境的污染 10.EPS比HPS有更好的低温工作性能
二、发展历史回顾
1950: 概念发明 通用汽车研究中心提出概念并开发出第一台电动方向盘样机 但成本和转矩平滑性能无法与液压助动方向盘相比 1988: KOYO首次批量生产用于日本小型车 使用有刷电机 鉴于电机的高惯量,应用局限于低排气量车型 1990s: EPS电动方向盘技术长足发展 1994年起，通用汽车的研究中心及其Delphi Saginaw分部重新研发新 一代产品 借助微电子技术的发展， 开发出具有超低扭矩波动 的无刷电机和控制器，转矩平滑性可和液压机构媲美，并降低 数控电机和转矩传感器的制造价格，电机体积及重量减少25% 复杂的控制程序使可实现转向感觉全方位调节，提升性能和功 能,比液压系统优越,EPS市场投入逐年递增
控制算法应快速准确，满足实时控制要求， 能有效的实现理想的助力规律与特性；
七、EPS关键部件—ECU
恒隆公司与清华大学联合成立了转向系统研究 所，负责ECU的研发，经过两年的努力。现在 已经开发出高度集成化的第三代产品。
七、EPS关键部件—ECU
九、恒隆EPS的发展计划
2005年3月完成5台份工装样件的试制。利 用这些样件完成可靠性试验和道路试验。 2005年6月完成10台份小批量试制，送主机 厂做性能认可。 2005年10月完成批量生产的PPAP准备。 2005年12月形成月产3千台的生产能力。 2006年计划销售3万台。
五、EPS系统典型结构
根据电动机安装部位，EPS可分三种：
转向柱助力式
齿条助力式 齿轮助力式
六、EPS助力特性
低速型
(只在低速 下提供助力, 达到规定转 速电机停止 工作)
优 算法简单 点 对控制系统的硬件要求相对较低 缺 不能改善汽车的高速操纵稳定性 点 在车速切换点附近转向盘力矩会有突
变
EPS
三、EPS 的现状
国外已开发EPS的公司
美国 Motorola、TRW、Delphi
德国 ZF、Bosch 、Simens 、Benz
日本 Koyo、NSK、Showa(Honda)、Kayaba、 Unisia jecs(Nissan)。 英国 Lucas（TRW）
三、EPS 的现状
已装备EPS的车型
直流有刷电机
七、EPS关键部件—电磁离合器
功能：保证EPS只在预先设定的车速行驶范围内起作用。 当车速达到某一预定值时或发生故障时，离合器 分离，系统变为手动转向。
七、EPS关键部件—减速器
功能：与电动机相连，起减速增扭作用。 结构：蜗轮蜗杆结构。
材料：选用特殊材料尼龙树脂，目的是为 了减小噪音。恒隆公司从日本采购 这种材料，与日本NSK和Yoyo公司采 用同一家日本塑料公司生产的蜗轮 毛坯。 齿形：考虑到轮齿弹性变形，热变形，
Suzuki Alto、Wagon
七、EPS关键部件—扭矩传感器
接触式扭矩传感器工作原理： 在转向柱中间加一扭杆及电位计，扭杆的变形 转化为电位计的电压变化
七、EPS关键部件—车速传感器
功能：测量汽车行驶速度
磁组元件式车速传感器
七、EPS关键部件—直流电动机
功能：根据电子控制单元ECU的指令输出适宜的辅助扭 矩，是EPS的动力源。 要求：低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、 质量轻、可靠性高、易控制
Mitsubishi
Fiat VW
323F Minica Punto
Lupo Golf
Delphi Delphi
中型轿车
三、EPS 的现状
汽车厂商
OPEL Renault Peugeot GM Ford
车型
318i Corsa
EPS供应商
Delphi
备注
赛欧原型
Twingo 205
Saturn Vue
汽车电动转向系统(EPS)介绍
一、汽车装备EPS 的目的
1.减轻汽车方向盘上的转 向操作力(特别是原地转
向和低速行驶时)；
一、汽车装备EPS 的目的
2.提高汽车燃油经济性；
一、汽车装备EPS 的目的
3.提高汽车的主动安全性；
A 30 电 机 输 入 20 电 流 10 0～2.5km/h
2.5～10km/h
九、EPS的Байду номын сангаас展趋势
恒隆现在采用的是有刷直流电机，有刷电 机存在电刷结构，因此，不可避免的造成 惯量过大，一般功率不超过200W，使用范 围局限在微型车。 为了扩大EPS的使用范围，恒隆公司正在计 划和MOTOROLA公司共同生产采用无刷电机 的EPS系统。 无刷电机的功率可达到９00W，可适用的小 于3.0Ｌ排量的各种车型，同时输出扭矩更 平稳。
(车速感应 型)
全速型
(EPS在任 何转速下都 提供助力)
优 能改善汽车的高速操纵稳定性 点 缺 算法相对复杂 点 对控制系统的硬件要求相对较高
荆州恒隆开发的样机
荆州恒隆开发的样机
七、EPS关键部件—扭矩传感器
功能：测量驾驶员作用在转向盘上的力矩的大小和方向
接触式：
3.5V 2.5 1.5 左 0 转向力矩 右