文档介绍：学术论文
XUE SHU LUN WEN
文章编号: 1009-8119 (2010) 10-0045-02
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汽车电动助力转向系统的工作原理及发展趋势!
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吴天明!
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(上海航天技术研究院, 上海 201109) !
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摘要叙述了汽车电动助力转向(EPS) 系统的组成, 重点介绍了EPS系统的结构及工作原理, 讨论了EPS
系统的控制方式, 展望了EPS系统的发展趋势。
关键词 EPS系统, 控制方式, 发展趋势
汽车电动助力转向(EPS) 系统是在机械式转向系统的采用数字信号处理器(DSP) 作为ECU。控制系统与控制算法
基础上加装电动机驱动单元构成的。其主要目的是提供助是EPS系统的关键部件之一, 控制系统应具有强抗干扰能力,
力、改善汽车转向性能、协助驾驶员完成转向操作。相对以适应汽车多变的行驶环境; 控制算法应快速、正确, 以满足
于传统的液压助力转向(HPS) 系统, EPS系统有能耗小、实时控制的要求, 并有效实现理想的助力规律与特性。
污染少、节油、省空间等一系列优点, 应用日益广泛。据 EPS系统的基本工作过程是: 汽车转向时, 扭矩传感器
美国TRW汽车集团估计, 到2015年, 全世界三分之二的轿和车速传感器将检测到的扭矩、方向信号及车速信号传给
车将应用EPS系统, 并逐渐作为标准配置应用于各种汽车 ECU, ECU根据扭矩传感器的信号和车速信号确定电动机
上。开发具有自主知识产权的汽车EPS系统, 对于我国在世扭矩的大小和方向, 电动机再通过离合器、减速机构等把
界汽车工业新技术领域占有一席之地, 以及使我国汽车零此扭矩传递给扭杆, 最终起到为驾驶员提供转向助力的效
配件生产技术水平向世界先进水平靠拢都具有重要意义。果, 使汽车转向更轻便。车速越低助力越大, 车速越高助
1 EPS系统的组成及工作原理力越小。当车速大于一定值时, 取消助力, 将直流电动机
EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电流传感控制单反接制动, 目的是在汽车高速行驶时增加操作方向盘的手
元(ECU)、助力电动机和减速机构等组成。感, 保证行驶安全。 EPS系统本身是一个比较复杂的非线性
扭矩传感器随动系统, 容易受到车速、扭矩测量装置的精度与灵敏度、
扭矩传感器也称转向传感器, 是EPS系统的关键部件。路况产生的系统扰动等因素的影响, 因此EPS系统对实时性
其作用是测定转向盘与转向器之间的相对扭矩, 并转化为要求较高。 EPS系统的工作原理如图1所示。
电信号输送给ECU。按其工作方式, 可分为接触式扭矩传
感器和