汽车电器与电子技术第10章汽车电动助力转向系统
电动助力转向系统工作原理
电动助力转向系统工作原理电动助力转向系统是现代汽车上常见的一种辅助驾驶系统，它通过电力辅助驾驶员转动方向盘，提供更轻松的转向操作。
本文将详细介绍电动助力转向系统的工作原理。
电动助力转向系统主要由电机、传感器、控制器和转向助力装置组成。
当驾驶员转动方向盘时，传感器会感知到方向盘的转动角度和力度，并将这些信息传送给控制器。
控制器根据传感器的信号来判断驾驶员的意图，然后通过控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电动助力转向系统的工作原理可以简单描述为，当驾驶员施加力量转动方向盘时，传感器感知到了这一动作，并将信号传送给控制器。
控制器根据传感器信号来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电机通过转向助力装置作用于转向机构，从而减小驾驶员需要施加的转向力，使转向操作更加轻松。
电动助力转向系统的工作原理可以通过以下几个方面来解释：首先，传感器感知驾驶员的转向操作。
传感器能够感知方向盘的转动角度和力度，将这些信息传送给控制器。
其次，控制器判断驾驶员的转向意图。
控制器通过分析传感器传来的信号，来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态。
最后，电机提供相应的转向助力。
根据控制器的指令，电机通过转向助力装置作用于转向机构，提供相应的转向助力，减小驾驶员需要施加的转向力。
总的来说，电动助力转向系统通过传感器感知驾驶员的转向操作，控制器判断驾驶员的转向意图，并通过电机提供相应的转向助力，从而使转向操作更加轻松。
这种系统在提高驾驶舒适性的同时，也提高了驾驶安全性，是现代汽车上不可或缺的重要辅助系统之一。
以上就是电动助力转向系统的工作原理，希望能对大家有所帮助。
模块10 汽车电控动力转向控制系统《汽车电子控制技术》教学课件
图10-4阀部的等效液压回路
阀灵敏度控制式EPS系统的阀部等效液压回路如图10-4所示。当车辆停止 时，电磁阀完全关闭，如果此时向右转动转向盘，则高灵敏度低速专用小孔 1R及2R在较小的转向力矩作用下即可关闭，节流作用越小，获得的转向助力 也越大。
256B的RAM、4KB的ROM、8b字长的单片微机（微处理器）。
图10-11 电动式EPS系统电子控制单元基本组成
2．电动式EPS系统的工作原理 在操纵转向盘时，转矩传感器根据输入转向力矩的大小产生相应的电压 信号，转矩传感器信号经过A/D转换器被输入到中央处理器(CPU)，中央处理 器根据这些信号和车速计算出最优化的助力转矩。ECU把已经计算出来的参 数值作为电流命令值送到D/A转换器并转换为模拟量，再将其输入到电流控 制电路；电流控制电路把来自微处理器的电流命令值同电动机电流的实际值 进行比较，产生一个差值信号，该差值信号被送到驱动电路，该电路可驱动 动力装置并向电动机提供控制电流，即当转矩传感器和转角传感器的信号经 A/D转换器处理后，微处理器就在其内存中寻找与该信号相匹配的电动机电 流值，然后将此值输送给D/A转换器进行数字模拟转换，处理后的模拟信号 再送给限流器，由限流器来决定电动机驱动电路电流值的大小，由驱动电路 电流值的大小调整电动机转向辅助力矩的大小，电动机的力矩经离合器和减 速增扭机构后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向 作用力。
图10-7永磁式直流电动机 1-电磁离合器；2-涡轮；3-斜齿轮
图10-8电动机正反转控制电路
(3)电磁离合器 电动式EPS系统通常采用单片干式电磁离合器，其原理如图10-9所示。 （4）减速机构。 电动式EPS系统的减速机构与电动机相连，起减速增扭作用。蜗轮蜗杆减速 系统一般应用在转向轴助力式EPS系统上。 图10-10所示蜗轮蜗杆机构中，蜗杆5与电动机3的输出轴相连，通过蜗轮6 和蜗杆的啮合传动将电动机的转矩作用到转向轴1上，以实现转向助力。
汽车电动转向EPS课件
3、由于不需要加注液压油和安装液 压油管，所以系统的安装简便，自 由度大，而且成本低，无漏油故障 的发生，它比电控电动转向助力系统EPS组成： 电控电动转向助力系统EPS，由：装在 转向器输入端的扭矩传感器、电磁离合 器、电动机及变速器（减速机构）、电 脑（EPS/ECU）等元件组成。
0.2L。 2、系统中无液压油，无漏油故障。 3、电脑控制转向，有主动回正功能，直 行能力好。 4、电控助力系统损坏时，仍能机 械转向。 5、加装了转角传感器，给电脑提供转 角大小和快慢信号，提高了转向控制功能。
END！
（三）磁阻式扭矩传感器 （奥迪）： 输入轴上装有多极磁环， 输出轴上装有磁阻元件MRE， 两者用扭力杆弹性连接，可 相对角位移。转向时扭力杆 变形，多极磁环旋转，引起 磁通的变化，使磁阻元件的 阻值发生变化，因而输出电 压发生变化，它就是转向助 力的度量值，此信号输出给 电脑EPS/ECU。
六、EPS系统的电路原理图： 1、EPS转向助力系统由：EPS/ECU、 转矩传感器、控制电动机和离合器、 EPS故障指示灯、故障自诊断接口等组 成，它和电喷系统的ECU联网工作。
当转向盘转动时，因转向阻力的存在， 扭杆变形，两个光电元件之间的光电 信号值即出现差值，此差值即为转向 助力的度量值。转向力矩越大，扭杆 变形越大，差值角度就越大。此扭矩 和方向信号传送给ECU。
ECU再根据车速传感器信号以及车辆 状态信号（静态或动态），经过编程 处理，通过助力电动机，提供转向助 力量化控制。
3、直流电动机及减速机构—直流电动机的特点 是：转矩大、调速范围宽，改变驱动电流的大小， 即可使其转速突变，在适当的时候提供转向助力 转矩。电动机分：直流有刷永磁电动机和直流无 刷永磁电动机，前者可靠性差，但控制程序简单； 后者可靠性高，但其控制程序复杂。
《新能源汽车电气技术》课件：电动助力转向系统认知与检修
（3）转向控制器在上电200ms内完成自检，上电200ms后可以与 CAN线交互信息，上电300ms后输出转向故障和转向状态信息，上电 1200ms后输出控制系统版本信息。
任务1 电动助力转向系统认知与检修
2）操作注意事项 （1）当处理电子部件时 ①避免撞击电子部件，如EPS控制器和EPS电动机。如果这些部件跌 落或遭受严重撞击，则应该更换。 ②不要将任何电子部件暴露在高温或者潮湿的环境中。 ③不要触碰连接器端子，以防变形或者因静电引起故障。 （2）当处理机械总成时 ①避免撞击转向管柱或者转向机总成，特别是电动机或者转矩传感 器，如果这些部件遭受严重撞击，则应更换。 ②当移动管柱或者转向机总成时，不要提拉线束。 （3）当断开或重新连接连接器时 必须确认钥匙置于OFF位置。
任务1 电动助力转向系统认知与检修
提出任务
一辆荣威E50纯电动汽车，客户反映转向沉重，主管判断是助力转 向控制器故障，需要更换。你能完成这个任务吗？
任务1 电动助力转向系统认知与检修
任务要求
知识要求
1．能够描述电动助力转向系统的作用与类型； 2．能够描述电动助力转向系统的结构组成与工作原理； 3．能够描述电动助力转向系统的检修方法。
（4）当EPS检测到故障时，通过CAN总线向VCU发送故障信息， 并采取相应的处理措施。
任务1 电动助力转向系统认知与检修
3．电动助力转向系统检修 1）转向力的检查 转向力的检查有助于判断电动助力转向系统的工作情况。 （1）汽车停放在水平路面上，转向盘放置在平直向前位置。 （2）检查轮胎充气压力是否符合规定的要求。 （3）起动车辆。 （4）通过相切方向勾住转向盘上的弹簧秤测量转向力。 转向力标准：至少35N（3.5kg）。
《汽车电器与电子控制技术》课程教学大纲
汽车电器与电子控制技术》课程教学大纲版本号：020232026课程英文名称：AutomotiveElectronicsandElectronicControlTechnology课程总学时：40讲课：32实验：8上机：适用专业：车辆工程、交通运输大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程为理论性兼有实践性的专业课程，是车辆工程专业、能源与动力工程学生学习汽车维修工程、内燃机电子控制技术的基础。
通过本课程的学习，可以使学生掌握汽车电子技术的基本理论、机构和应用，适应社会和行业的要求，为从事汽车电器与电子技术和汽车整车设计的研究、教学和实践应用奠定基础。
逐渐培养学生形成独立思考的学习习惯和工程人员严谨认真的工作作风。
使学生基本掌握汽车电器设备结构、原理和应用，掌握汽车现代电子控制系统的基本理论、结构原理和简单的检测方法及手段，培养电路分析的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1、了解汽车与电子技术发展的关系，掌握电子控制系统的组成和基本工作原理，了解电子控制系统的共性和汽车电子控制系统的特点。
2、掌握发动机电子控制燃油供给系统的结构、原理和应用，掌握不同机构和类型的燃油供给系统的特点和工作方式，了解部分典型结构的结构和工作原理。
3、掌握汽车点火系统的分类、结构和原理，了解传统点火系统和现代电子点火系统中主要零部件的结构及工作原理。
4、掌握电子控制汽车制动防抱死系统基础理论和基本原理，了解典型防抱死系统的结构和工作方式，掌握简单的制动效能的计算。
5、掌握汽车驱动控制的基本原理和控制方法，了解汽车驱动系统与电子控制汽车制动防抱死系统相比较各自的特点。
6、掌握汽车自动变速器的分类、结构和原理，了解液力变矩器、行星齿轮变速器、电子控制机构的结构、作用和特点，可以进行简单的性能分析。
7、了解汽车空调、安全气囊、导航系统等汽车电子控制辅助系统的结构和基本原理，及辅助系统的使用对汽车主要性能的影响。
简述汽车电动助力转向系统的工作原理
简述汽车电动助力转向系统的工作原理汽车电动助力转向系统是一种用电动助力器件来辅助驾驶员转动方向盘的系统。
它的工作原理是通过感应车辆行驶状况，并根据驾驶员的输入信号，控制电动助力器件的力量，从而改变转向盘的阻力，实现转向的轻松和灵活。
该系统主要由电动助力器件、转向传感器、转向控制单元和电源组成。
其中，电动助力器件是系统的核心部件，它通过电动机、齿轮传动和蜗杆传动装置来提供转向辅助力。
转向传感器负责感知车辆行驶状况，如车速、转向力和方向盘转角等信息，并将这些信息传输给转向控制单元。
转向控制单元根据传感器的信号，结合预设的控制逻辑，计算出合适的转向助力力度，并通过电流控制电动助力器件的工作方式，从而实现理想的驾驶操控效果。
电源则为整个系统提供电能。
在车辆行驶过程中，当驾驶员转动方向盘时，转向传感器会感知到方向盘的转动，并将转动角度信息传输给转向控制单元。
转向控制单元根据转动角度的大小和速度，以及车辆行驶速度等信息，来判断驾驶员的意图和当前路况，并通过电流控制电动助力器件的力量，从而改变方向盘的阻力。
当驾驶员稍微转动方向盘时，电动助力器件会自动提供一定的助力，使得方向盘转动更加轻松和灵活。
当驾驶员转动方向盘的力度增大或者路况变复杂时，电动助力器件会相应地提供更大的助力，以帮助驾驶员更好地控制车辆的转向。
汽车电动助力转向系统的工作原理可以总结为感知驾驶员的方向盘输入，感知车辆行驶状况，并根据这些信息通过电动助力器件提供合适的助力，从而改变方向盘的阻力，实现轻松和灵活的转向。
与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有响应速度快、能耗低、操作性好和可靠性高等优点。
它能够根据不同的驾驶需求自动调整助力大小，并且可以与车辆的其他电子控制系统进行信息交换，实现更加智能化的驾驶辅助功能。
同时，它也可以实现对转向力的主动控制，比如在紧急情况下提供额外的助力来辅助驾驶员进行紧急避让。
总之，汽车电动助力转向系统通过电动助力器件对方向盘提供助力，从而帮助驾驶员更好地控制车辆的转向，提高驾驶操控的舒适性和安全性。
(专)第十章 汽车电动助力转向系统
第十章
3、EPS的类型 转向轴助力式 ：
汽车电动助力转向系统
转向助力机构安装 在转向轴上。电动 机的动力经离合器、 电机齿轮传给转向 轴的齿轮，然后经 万向节及中间轴传 给转向器。
1—转向盘；2—转向轴；3—EPS ECU；4—电 动机；5—电磁离合器；6—转向齿条；7—横 拉杆8—转向轮；9— 输出轴；10—扭力杆； 11—转矩传感器；12—转向齿轮
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第十章
汽车电动助力转向系统
3）效率高 液压动力转向系统效率一般在60%～70%， 而EPS的效率较高，可高达90％以上。
4）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系统的滞后特性可 以通过EPS控制器的软件加以补偿，使汽车在各种速度 下都能得到满意的转向助力。
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第十章
2、工作原理
汽车电动助力转向系统
ECU根据转向传感装置和车速传感器传出的信号，确 定转向助力的大小和方向，并驱动电机辅助转向操作。
驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到 转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控 制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压 信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令， 使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生 辅助动力。 汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出 指令，电动机不工作。
第十章
转 向 系 统 机械式转向系统
汽车电动助力转向系统
液压式动力转向系统 动力转向系统 液压式电子控制动 力转向系统 反力式控制EPS 流量式控制EPS
EPS（Electric Power Steering） 电动助力转向系统由电动机直接提供转向助力，省去 了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压 油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保 护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种 1 状况下都能提供转向助力的特点。
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。