汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子控制電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)概述在汽車行駛中，轉(zhuǎn)向運動是最基本的運動。我們通過方向盤來操縱和控制汽車的行駛方向，從而實現(xiàn)自己的行駛意圖。在現(xiàn)代汽車上，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，它也是決定汽車主動安全性的關鍵總成。如何設計汽車的轉(zhuǎn)向特性，使汽車具有良好的操縱性能，始終是各汽車廠家和科研機構的重要課題。特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天，針對更多不同的駕駛?cè)巳?，汽車的操縱性設計顯得尤為重要。

由于汽車高速化后，地面對行路機構和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的沖擊力明顯增大。從而，對行駛的安全性、操縱性、穩(wěn)定性提出更高的要求。為此，電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在各類汽車上普遍裝用，已成為必備的裝置。

優(yōu)點和具體功能：

1、減小轉(zhuǎn)向時的操縱力—減輕司機的疲勞程度，特別是裝用超低壓扁平胎的乘用車更為必要。2、根據(jù)車速的高低和行駛條件的變化（靜態(tài)或動態(tài)；好路或壞路），提供合適的轉(zhuǎn)向助力，提高汽車行駛的安全性、操縱性、穩(wěn)定性。

3、具體功能如下：

（1）原地轉(zhuǎn)向或低車速行駛轉(zhuǎn)向時—操縱輕便，路感良好。

（2）中、高速行駛轉(zhuǎn)向時—根據(jù)車速的高低，適當助力；車速愈高，助力愈小，使司機有一定的輕、重手感，無轉(zhuǎn)向發(fā)飄的感覺。

（3）如遇大的單邊沖擊或爆胎時—小的沖擊可利用動力缸油液阻尼衰減。大的單邊沖擊或爆胎時，轉(zhuǎn)向輪會猛然向一邊偏轉(zhuǎn)，它可使動力缸產(chǎn)生反向助力，阻止車輪偏轉(zhuǎn)，保持原行駛方向，提高行駛的被動安全性。動力轉(zhuǎn)向都具有“正向傳動、正向?qū)ㄖ?；反向傳動、反向?qū)ㄖΑ钡奶攸c，這是動力轉(zhuǎn)向的一大優(yōu)點，為此，成為高速車輛的必備系統(tǒng)。

（4）失效安全保護—轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)失效后，仍能維持手動機械轉(zhuǎn)向。但方向盤所需的操縱力變大，維持安全行駛。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機械系統(tǒng)，汽車的轉(zhuǎn)向運動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機械轉(zhuǎn)向的基礎上。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時)。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是我們最常見的，目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點雖然傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作最可靠，但是也存在很多固有的缺點，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機械連接而產(chǎn)生一些自身無法避免的缺陷：①汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術的影響嚴重；②轉(zhuǎn)向傳動比固定,提供不了合適的轉(zhuǎn)向力;③液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)濟性差，一般轎車每行駛一百公里要多消耗0.3~0.4升的燃料；另外，存在液壓油泄漏問題，對環(huán)境造成污染，在環(huán)保性能被日益強調(diào)的今天，無疑是一個明顯的劣勢。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使轉(zhuǎn)向操作靈活、輕便，在設計汽車時對轉(zhuǎn)向器結(jié)構形式的選擇靈活性增大，能吸收路面對前輪產(chǎn)生的沖擊等優(yōu)點，現(xiàn)代汽車上普遍采用助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)于1955年在Buick上首次采用，解決了轉(zhuǎn)向輕便性問題，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動機通過液壓泵產(chǎn)生的液體壓力或電動機驅(qū)動力來實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。助力轉(zhuǎn)向是一種以駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角）為輸入信號，以轉(zhuǎn)向車輪的角位移為輸出信號的伺服機構。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求，主要概括為轉(zhuǎn)向的靈敏度和操縱的輕便性。高的轉(zhuǎn)向靈敏度，要求轉(zhuǎn)向器具有小的傳動比，以小的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角迅速轉(zhuǎn)向，好的操縱輕便性，則要求轉(zhuǎn)向器具有大的傳動比，這樣才能以較小的轉(zhuǎn)向盤操縱力獲得大的轉(zhuǎn)向力矩。實際應用中，一般要求：當轉(zhuǎn)向輪達到最大設計轉(zhuǎn)角時，轉(zhuǎn)向盤總轉(zhuǎn)數(shù)不宜超過5圈，而轉(zhuǎn)向盤操縱力最大不超過250N助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的的具體體要求求良好的的操縱縱性合適的的轉(zhuǎn)向向力與與位置置感具有回回正功功能適當?shù)牡穆访婷娣答侌伭抗ぷ骺煽煽抗?jié)省能能源安靜、、噪聲聲小轉(zhuǎn)向必必須靈靈活、、平順順，具具有很很好的的隨動動性，，能夠夠安全全行駛駛在狹狹窄、、連續(xù)續(xù)拐彎彎的彎彎道上上。低速或或停車車時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤盤不能能太費費力，，高速行行駛時，又又不能能感覺覺到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤盤上的的力太太小而而有發(fā)發(fā)“飄飄“的的感覺覺，因此要要求轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤盤上的的力最最好能能隨車車速變變化，，同時時要求求駕駛駛員能能清楚楚地感感覺到到轉(zhuǎn)向向盤的的位置置，感覺到到操縱縱轉(zhuǎn)向向盤的的角度度與汽汽車行行駛軌軌跡的的對應應關系系，具具有很很好的的直線線行駛駛穩(wěn)定定性和和高速速行駛駛的路路感。。在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向后后，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向盤盤應應當當能能自自動動回回到到直直線線行行駛駛的的位位置置，，回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的速速度度要要平平穩(wěn)穩(wěn)、、適適當當。。使使殘殘留留的的角角速速度度盡盡可可能能小小。。從道道路路表表面面?zhèn)鱾鱽韥淼牡臎_沖擊擊應應能能傳傳達達到到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向盤盤上上，，增增加加駕駕駛駛員員的的路路感感，，但但不不能能太太大大，，要要使使駕駕駛駛員員的的感感覺覺是是舒舒適適的的。。轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)是是安安全全件件，，如如果果不不能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向或或失失去去控控制制就就會會發(fā)發(fā)生生車車毀毀人人亡亡的的事事故故。。因因此此轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)應應具具有有故故障障預預警警功功能能，，當當計計算算機機控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)或或助助力力系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)生生故故障障時時，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)仍仍然然應應保保留留人人力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向功功能能。。在保保證證轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向性性能能的的前前提提下下，，盡盡可可能能降降低低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)的的動動力力消消耗耗。。（一一））動動力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向技技術術的的發(fā)發(fā)展展概概況況電動液壓轉(zhuǎn)向EHPS線控轉(zhuǎn)向SBW液壓壓動動力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向HPS電動助力轉(zhuǎn)向EPS（一一））動動力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向技技術術的的發(fā)發(fā)展展概概況況液壓壓動動力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向（（HPS））優(yōu)點點動力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向可可以以減減小小作作用用在在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向盤盤上上的的力力，，提提高高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向輕輕便便性性。?？勺宰杂捎傻氐馗鶕?jù)據(jù)操操縱縱穩(wěn)穩(wěn)定定性性要要求求選選擇擇轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向器器傳傳動比比，，不不會會受受到到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向力力的的制制約約。。衰減減道道路路沖沖擊擊，，提提高高行行駛駛安安全全性性。。缺點點選定定參參數(shù)數(shù)完完成成設設計計之之后后，，不不能能調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)與與控控制制助助力力特特性性，，協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)輕輕便便性性與與路路感感的的關關系系困困難難。。即使使在在不不轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向時時，，油油泵泵也也一一直直運運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，增增加加了了寄寄生生能能量量損損失失。。存在在滲滲油油與與維維護護問問題題，，提提高高了了保保修修成成本本，，泄泄漏漏的的液液壓壓油油會會對對環(huán)環(huán)境境造造成成污污染染。。低溫工作作性能較較差。（一）動動力轉(zhuǎn)向向技術的的發(fā)展概概況電控液壓壓動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向（EHPS）優(yōu)點電控液壓壓動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向是在在原液壓壓式動力力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)上發(fā)發(fā)展起來來的，原原來的系系統(tǒng)都可可利用，，不需要要更改布布置。低速時轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向效果果不變，，高速時時可以自自動根據(jù)據(jù)車速逐逐步減小小助力，，增大路路感，提提高車輛輛行駛穩(wěn)穩(wěn)定性。。采用電動動機驅(qū)動動油泵時時可以節(jié)節(jié)省能量量。缺點依然存在在滲油問問題。零件增加加，管路路復雜，，不便于于安裝維維修及檢檢測。原有液壓壓系統(tǒng)的的基礎上上又增加加了電子子系統(tǒng)，，使系統(tǒng)統(tǒng)越加復復雜，成成本增加加。低溫工作作性能沒沒有改善善。（一）動動力轉(zhuǎn)向向技術的的發(fā)展概概況電動助力力轉(zhuǎn)向（（EPS）優(yōu)點電動助力力轉(zhuǎn)向能能改善汽汽車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向助力力特性，，提高汽汽車的輕輕便性和和安全性性。電動助力力轉(zhuǎn)向只只在轉(zhuǎn)向向時電動動機才提提供助力力，能減減少能量量消耗。。電動助力力轉(zhuǎn)向零零件比液液壓動力力轉(zhuǎn)向減減少，質(zhì)質(zhì)量更輕輕、結(jié)構構更緊湊湊，在安安裝位置置選擇方方面也更更容易，，并且能能降低噪噪聲。電動助力力轉(zhuǎn)向沒沒有液壓壓回路，，比液壓壓動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向更易易調(diào)整和和檢測，，裝配自自動化程程度更高高，能縮縮短生產(chǎn)產(chǎn)和開發(fā)發(fā)周期。。電動助力力轉(zhuǎn)向不不存在滲滲油問題題，可大大大降低低保修成成本，減減小對環(huán)環(huán)境的污污染。電動助力力轉(zhuǎn)向比比液壓動動力轉(zhuǎn)向向具有更更好的低低溫工作作性能。。（一）動動力轉(zhuǎn)向向技術的的發(fā)展概概況線控轉(zhuǎn)向向（SBW）優(yōu)點可實現(xiàn)多多功能全全方位的的自動控控制，以以及未汽汽車系統(tǒng)統(tǒng)集成提提供了先先決條件件。大大方便便系統(tǒng)的的總布置置。舒適性得得到提高高。轉(zhuǎn)向回正正力矩能能夠通過過軟件依依據(jù)駕駛駛員的要要求進行行調(diào)整。。消除了撞撞車事故故中轉(zhuǎn)向向柱后移移引起傷傷害駕駛駛員的可可能性，，不必設設置轉(zhuǎn)向向防傷機機構。駕駛員腿腿部活動動空間增增加，出出入更方方便自由由。（二）電電動助力力轉(zhuǎn)向國國家政策策支持原機械工工業(yè)部汽汽車司在在1999年《《未來十十年中國國汽車工工業(yè)產(chǎn)品品與技術術發(fā)展》》報告中中，就將將電動助助力轉(zhuǎn)向向列為我我國汽車車工業(yè)積積極開展展研究的的產(chǎn)品與與技術項項目；“十五””國家863電電動汽車車重大科科技專項項、““十一五五”國家家863節(jié)能與與新能源源汽車重重大專項項都把電電動助力力轉(zhuǎn)向列列為子項項目作為為電動汽汽車優(yōu)先先發(fā)展的的零部件件產(chǎn)品；；科技部、、財政部部和國家家稅務總總局共同同商定，，聯(lián)合制制訂的《《中國高高新技術術產(chǎn)品目目錄》中中包括了了電動助助力轉(zhuǎn)向向裝置；；科技部和和商務部部共同組組織編制制的《鼓鼓勵外商商投資高高新技術術產(chǎn)品目目錄》（（2003）中中也包括括了電動動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置置。（二）電動助力力轉(zhuǎn)向技技術的發(fā)發(fā)展概況況日本電動助力力轉(zhuǎn)向最最先應用用在日本本的微型型轎車上上。日本電動動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品品發(fā)展迅迅速，不不斷更新新?lián)Q代，，光洋精精工、NSk、、SHOWA等等汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)公司先先后開發(fā)發(fā)出電動動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，豐豐田、本本田、日日產(chǎn)、三三菱、鈴鈴木、富富士重工工等公司司先后裝裝車配套套。1988年鈴木公公司首次次在其Cervo車上裝備備首次裝配配電動助助力轉(zhuǎn)向向。隨后后大發(fā)在Mira車上裝配配了電動助力力轉(zhuǎn)向，三菱則則在Minica車上裝配配了電動助力力轉(zhuǎn)向；而本田田的NSX及Accord車也裝配配了電動助力力轉(zhuǎn)向。。2000年光洋洋精工與與豐田公公司達成成協(xié)議，，聯(lián)合開開發(fā)電動動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)。日前前光洋精精工定下下發(fā)展目目標，要要在本財財年內(nèi)使使公司的的電動助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)在在北美市市場上的的銷量到到37萬萬套，增增幅達54％。。光洋精精工希望望到2008財財年時，，能夠占占據(jù)北美美汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)市場的的20％％，去年年該市場場的市場場份額為為13％％，公司司還計劃劃2006年在在北美建建立一家家新工廠廠。2001年NSk從福特特公司獲得了了一份100多萬套的電電動助力轉(zhuǎn)向向供貨合同，，價值1.65億美元。。（二）電動助力轉(zhuǎn)向向技術的發(fā)展展概況本田公司開發(fā)發(fā)的電動助力力轉(zhuǎn)向光洋精工開發(fā)發(fā)的電動助力力轉(zhuǎn)向NSK開發(fā)的的電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝有EPS的的鈴木轎車（二）電動助力轉(zhuǎn)向向技術的發(fā)展展概況歐美開發(fā)較晚，但但起點高、力力度大。TRW及Delphi、Bosch、、ZF都相繼繼推出電動助助力轉(zhuǎn)向。Delphi將電動助助力轉(zhuǎn)向作為為擴大其在全全球汽車零配配件市場銷售售的重點產(chǎn)品品。Mercedes_Benz和和SiemensAutomotive共同同投資6500萬英鎊用用于電動助力力轉(zhuǎn)向的開發(fā)發(fā)。TRW公司最新開發(fā)發(fā)的三種電動助力轉(zhuǎn)向向Delphi開發(fā)的E·SteerTM（三）電動助力轉(zhuǎn)向向技術的發(fā)展展概況國內(nèi)研發(fā)單位高校：清華華大學、北北京理工大大學、北京京航空航天天大學、天天津大學、、江蘇大學學、湖北汽汽車工業(yè)學學院及合肥肥工大等；；企業(yè)：南方方動力、荊荊州恒隆、、杭州世寶寶、南京轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器廠等等。飛度北斗星途安雨燕皇冠開迪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的分類傳統(tǒng)液壓式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)電子控制式式液壓助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)液壓式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)機械式的液液壓助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油油管、壓力力流量控制制閥體、V型傳動皮皮帶、儲油油罐等部件構成成。無論車是否否轉(zhuǎn)向，這這套系統(tǒng)都都要工作，，而且在大大轉(zhuǎn)向車速速較低時，，需要液壓壓泵輸出更更大的功率率以獲得比比較大的助助力。所以以，也在一一定程度上上浪費了資資源。還有有，機械式式液壓助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)由液壓泵及管管路和油缸缸組成，為保保持壓力，，不論是否否需要轉(zhuǎn)向向助力，系系統(tǒng)總要處處于工作狀狀態(tài)，能耗耗較高，這這也是耗資資源的一個個原因所在在。傳統(tǒng)液壓式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)傳統(tǒng)液壓式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)（HPS）一一般按液流流的形式可可分為常流式和常壓式兩種類型。。常流式是指汽車在在行駛中，，不轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤時，，流量控制制閥在中間間位置，油油路保持暢暢通。常壓式是指汽車在在行駛中，，無論轉(zhuǎn)向向盤是否轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，整個個液壓系統(tǒng)統(tǒng)總是一直直保持高壓壓。傳統(tǒng)液壓式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)缺點點提供不了合合適的轉(zhuǎn)向向力，即若要保保證汽車在在停車或低低速調(diào)頭時時轉(zhuǎn)向輕便便，那么汽汽車高速行行駛時就會會感到有””發(fā)飄“的的感覺；若若要保證汽汽車在高速速行駛時操操縱有適度度手感，那那么當其要要停車或低低速調(diào)頭時時就會感到到轉(zhuǎn)向太重重，兩者不不能兼顧。。電子控制式式液壓助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制閥閥油泵：由發(fā)動機驅(qū)驅(qū)動，用于于提供助力力轉(zhuǎn)向所需需的液壓油油。扭力桿的上上端與轉(zhuǎn)閥閥閥桿用銷銷子剛性地地連接在一一起，下端端與控制閥閥閥體用銷銷子相連，，小齒輪軸軸的上端通通過銷子與與控制閥閥閥體相連，，轉(zhuǎn)向時，，轉(zhuǎn)向盤上上的轉(zhuǎn)向力力通過扭力力桿傳遞給給小齒輪軸軸。分流閥：根據(jù)有關傳傳感器的信信號作出最最佳助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向力判斷斷，并將來來自轉(zhuǎn)向油油泵的油液液向控制閥閥一側(cè)和電電磁閥一側(cè)側(cè)分流，按按照車速和和轉(zhuǎn)向要求求，改變控控制閥一側(cè)側(cè)和電磁閥閥一側(cè)的油油壓，確保保電磁閥一一側(cè)具有穩(wěn)穩(wěn)定的油液液流量。固定小孔：：把供給轉(zhuǎn)向向控制閥的的一部份液液壓油分配配到油壓反反力室一側(cè)側(cè)。在汽車車高速行駛駛時，由于于通過小孔孔又加了一一部份燃油油給反力室室，進一步步加強了柱柱塞的夾緊緊力，使得得此時的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向力相對對于轉(zhuǎn)向角角呈線性增增加，從而而獲得高速速行駛時的的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向向操縱感。。助力轉(zhuǎn)向ECU：ECU根據(jù)據(jù)車速傳感感器傳來的的信號，判判斷汽車是是處于停止止狀態(tài)還是是處于低速速行駛或高高速行駛工工況，在根根據(jù)判別出出的汽車狀狀態(tài)，對電電磁線圈的的電流進行行線性控制制，使電磁閥有有適當?shù)拈_開度，以控控制轉(zhuǎn)向助助力的大小小。電磁閥：根據(jù)需要開開啟適當?shù)牡拈_度，使使油壓反力力室一側(cè)的的油液流回回儲油箱。。電磁閥開開度增大時時，使作用用在柱塞的的背壓（油油壓反力室室壓力）降降低，柱塞塞推動控制制閥轉(zhuǎn)閥閥閥桿的力（（反力）較較小，因此此只需要較較小的轉(zhuǎn)向向力就可使使扭力桿扭扭轉(zhuǎn)變形，，使閥體與與閥桿相對對轉(zhuǎn)動而實實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助助力作用，，電磁閥開開啟較小時時則相反。。反力控制式式助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)的工工作過程當轉(zhuǎn)向力增增大，扭力力桿發(fā)生扭扭轉(zhuǎn)變形時時，控制閥閥體體與轉(zhuǎn)閥閥桿之間將發(fā)生生相對轉(zhuǎn)動動，使兩閥閥的通道口口相互連通通，扭力桿桿的變形角角度就越大大，轉(zhuǎn)閥中中工作油液液通道的截截口面積就就越大，助助力就越大大。汽車低速行行駛或者大大轉(zhuǎn)彎時。流經(jīng)電磁磁線圈的電電流較大，電磁閥的的開啟角度度較大，經(jīng)分流閥閥分流后的的油液通過過電磁閥返返回油箱的的油液就較多，因此作用用在反力室室的油壓就就較小，柱塞上的的油壓較小，這時作用用在控制閥閥軸上的反力也較小小，因此反力力油壓形成成的阻力矩較小小。由于阻力力矩較小，，轉(zhuǎn)向盤只只需要用較較小的力就就可以使扭扭力桿發(fā)生生較大的變形形，轉(zhuǎn)向助助力較大。流經(jīng)電磁線線圈的電流流較小，電磁閥的的開啟角度度較小，經(jīng)分流閥閥分流后的的油液通過過電磁閥返返回油箱的的油液就較少，因此作用用在反力室室的油壓就就較大，柱塞上的的油壓較大，這時作用用在控制閥閥軸上的反力也較大大，因此反力力油壓形成成的阻力矩較大大。由于阻力力矩較大，，輸入同樣樣的力，使使扭力桿發(fā)發(fā)生變形較小，，轉(zhuǎn)向助力力較小。旋轉(zhuǎn)閥與與控制閥相相互連通的的通道口開開度也減小小，助力較小。液壓式助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)的缺點結(jié)構復雜，，功率消耗耗大，容易易產(chǎn)生泄漏漏，轉(zhuǎn)向力力不易有效效控制。電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（（EPS））電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利利用電動機機作為動力力源，根據(jù)據(jù)車速和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向參數(shù)等等，由電子子控制單元元完成助力力控制。根據(jù)電動機布置置位置不同，可分分為轉(zhuǎn)向柱助力力式、齒輪助力式式和齒條助力式式三種類型。。轉(zhuǎn)向柱助力力式EPS的電動機固固定在轉(zhuǎn)向向柱的一側(cè)側(cè)，通過減減速機構與與轉(zhuǎn)向軸相相連，直接接驅(qū)動轉(zhuǎn)向向軸助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。齒輪助力式式EPS的電動機和和減速機構構和小齒輪輪相連，直直接驅(qū)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向齒輪，，實現(xiàn)助力力轉(zhuǎn)向。齒條助力式式EPS的電動機和和減速機構構直接驅(qū)動動齒條提供供助力。電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的最大特點點就是能實實現(xiàn)“精確確轉(zhuǎn)向”，，它能夠在汽汽車轉(zhuǎn)向過過程中根據(jù)據(jù)不同車速速和轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)動的快快慢，精確確提供各種種行駛路況況下的最佳轉(zhuǎn)向助助力，減小由路路面不平引引起的對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的擾動。不不但可以減減輕低速行行駛時的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向操縱力力，而且可可大大提高高高速行駛駛時的操縱縱穩(wěn)定性，，并能精確實實現(xiàn)人們預預先設置的的在不同車車速、不同同轉(zhuǎn)彎角度度所需要的的轉(zhuǎn)向助力力。通過控制制助力電機機，可降低低高速行駛駛時的轉(zhuǎn)向向助力，增增大轉(zhuǎn)向手手力，解決決高高速速發(fā)發(fā)飄飄問問題題，成成本本相相對對較較低低。。（四）電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成電子子控控制制單單元元（（ECU））ECU的的功功能能是是根根據(jù)據(jù)扭扭矩矩傳傳感感器器信信號號和和車車速速傳傳感感器器信信號號，，進進行行邏邏輯輯分分析析與與計計算算后后，，發(fā)發(fā)出出指指令令，，控控制制電電動動機機和和離離合合器器的的動動作作。。此此外外，，ECU還還有有安安全全保保護護和和自自我我診診斷斷功功能能，，ECU通通過過采采集集電電動動機機的的電電流流、、電電動動機機電電壓壓、、發(fā)發(fā)動動機機工工況況等等信信號號判判斷斷其其系系統(tǒng)統(tǒng)工工作作狀狀況況是是否否正正常常，，一一旦旦系系統(tǒng)統(tǒng)工工作作異異常常，，助助力力將將自自動動取取消消，，同同時時ECU將將進進行行故故障障診診斷斷分分析析。。（四四））電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)一一般般由由扭扭矩矩傳傳感感器器、、電電控控單單元元（（微微處處理理器器））、、電電動動機機與與電電磁磁離離合合器器、、減減速速器器等等組組成成。。車速傳感器扭矩傳感器減速機構電動機與離合器轉(zhuǎn)向器蓄電池電控單元（四四））電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成（1）電電動動機機；；（（2）蝸蝸桿桿；；（（3）蝸蝸輪輪；；（（4）力力矩矩傳傳感感器器機機構構；；（（5）電電位位器器；；（（6）電電動動機機接接插插線線；；（（7）力力矩矩傳傳感感器器接接插插線線；；（（8）吸吸能能套套管管；；（（9）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向盤盤鎖鎖裝裝置置；；（（10）開開關關支支架架；；（（11）下下支支架架；；（（12）減減振振墊墊片片（四四））電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成轉(zhuǎn)向向盤盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩傳傳感感器器———測測量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向盤盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩大大小小和和方方向向。。電電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)中中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩傳傳感感器器有有接接觸觸式式和和非非接接觸觸式式。?？伎紤]慮到到成成本本，，一一般般采采用用接接觸觸式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩傳傳感感器器。。1－輸輸入入軸軸；；2－扭扭桿桿；；3－信信號號輸輸出出端端；；5－電電位位計計，，6－轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向器器小小齒齒輪輪；；7－滑滑環(huán)環(huán)1－小小齒齒輪輪；；2－差差分分變變壓壓器器；；3－接接口口電電路路；；4－輸輸入入軸軸；；5－扭扭桿桿；；6－傳傳動動齒齒輪輪；；7－直直流流發(fā)發(fā)電電機機（四四））電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向的的系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成助力力電電機機及及減減速速機機構構助力力電電機機用用來來實實現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)的的助助力力，，對對助助力力電電機機的的基基本本要要求求是是：：助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩大大、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩波波動動小小、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動慣慣量量小小，，功功率率密密度度大大、、可可靠靠性性高高，，易易控控制制。。目目前前電電動動助助力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)普普遍遍采采用用永永磁磁直直流流有有刷刷電電機機和和直直流流無無刷刷電電機機。。直直流流無無刷刷采采用用電電子子換換向向，，無無需需維維護護，，功功率率密密度度大大，，但但成成本本較較高高；；直直流流有有刷刷電電機機技技術術成成熟熟，，控控制制器器簡簡單單，，成成本本低低。。1—離離合合器器；；2—電電動動機機；；3—傳傳感感器器軸軸；；4——扭扭桿桿；；5——滑滑塊塊；；6——球球槽槽；；7——連連接接桿桿；；8——鋼鋼球球；；9——蝸蝸輪輪；；10——蝸蝸桿桿1—循環(huán)球；；2—滾珠螺桿桿；3—螺旋齒輪輪；4—拔叉；5—電刷；6—轉(zhuǎn)子電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)結(jié)構轉(zhuǎn)矩傳感器器轉(zhuǎn)向離合器器不轉(zhuǎn)向時，助力電動動機不工作作，當轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，與轉(zhuǎn)向軸軸相連的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳感器器不斷地測測出作用于于轉(zhuǎn)向軸上上的力矩，，并將力矩矩轉(zhuǎn)換為電電信號，車車速傳感器器產(chǎn)生車速速信號，ECU根據(jù)據(jù)這兩個信信號，經(jīng)過過運算處理理后，向離離合器和電電動機發(fā)車車發(fā)出控制制指令，即輸出一個個適合的電電流，在離離合器結(jié)合合的同時，，是電動機機產(chǎn)生一個個轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)過減減速機構減減速增距后后，施加在輸出出軸上，輸輸出軸的下下端與齒輪輪齒條轉(zhuǎn)向向器總成中中的小齒輪輪相連，于于是由電動動機發(fā)出的的轉(zhuǎn)矩最后后通過齒輪輪齒條轉(zhuǎn)向向器施加到到汽車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向機構上上，使之得得到一個與與工況相適應應的轉(zhuǎn)向助助力。轉(zhuǎn)矩傳感器器轉(zhuǎn)矩傳感器器用于檢測測作用于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩信號的的大小，目目前采用較較多的是扭桿式電位位計傳感器器，它是在轉(zhuǎn)向向軸位置加加一根扭桿桿，通過扭扭桿檢測輸輸入軸與輸輸出軸的相相對扭轉(zhuǎn)位位移得到扭扭矩。用磁性材料料構成的定定子和轉(zhuǎn)子子可以形成成閉合的回回來，線圈圈A、B、、C、D分分別繞在極極靴上，構構成一個橋橋式回路。。轉(zhuǎn)向軸扭扭轉(zhuǎn)變形的的扭轉(zhuǎn)角和和轉(zhuǎn)矩成正正比，所以以只要測定定轉(zhuǎn)向軸的的扭轉(zhuǎn)角，，就可間接接知道轉(zhuǎn)向向力的大小小。在線圈U、、T的兩端端施加連續(xù)續(xù)的脈沖信信號Ui,當轉(zhuǎn)向軸軸上的轉(zhuǎn)矩矩為零時，，定子和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的相對對轉(zhuǎn)角也為為零，電橋橋平橫，在在V和W兩兩端的電位位差Uo為零，如果果轉(zhuǎn)向軸上上存在轉(zhuǎn)矩矩，定子和和轉(zhuǎn)子的相相對轉(zhuǎn)角不不為零，此此時定子和和轉(zhuǎn)子間產(chǎn)產(chǎn)生角位移移θ，電橋橋失去平衡衡在V和W兩端出現(xiàn)現(xiàn)電位差Uo。車速傳感器器安裝在自動動變速器的的輸出軸上上，用于檢檢測自動變變速器輸出出軸的轉(zhuǎn)速速，根據(jù)輸輸出軸轉(zhuǎn)速速計算得到到汽車的行行駛速度。。常用電磁感應式式車速傳感感器，主要要由永久磁磁鐵和電磁磁感應線圈圈兩個部分分組成。當輸出軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，感感應轉(zhuǎn)子的的齒不斷的的靠近和離離開車速傳傳感器，使使感應線圈圈內(nèi)的磁通通發(fā)生變化化，從而產(chǎn)產(chǎn)生交流感感應電壓，，車速越高高，輸出軸軸轉(zhuǎn)速越高高，感應電電壓脈沖頻頻率就越高高。ECU根據(jù)脈沖沖信號的頻頻率，計算算出輸出軸軸的轉(zhuǎn)速，，再進一步步轉(zhuǎn)換成車車速。電機EPS的動動力源是電電動機，功功能是根據(jù)據(jù)ECU的的指令產(chǎn)生生相應的輸輸出轉(zhuǎn)矩，，電動機時時影響EPS性能的的主要因素素之一。通通常采用無刷永磁式式直流電動動機。要求低速速轉(zhuǎn)矩大、、波動小、、慣量小、、尺寸小、、質(zhì)量輕，，可靠性高高、控制性性能好。需要正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)控制。EPS電機機正反轉(zhuǎn)控控制電路當a2端得到輸入入信號時，，晶體管VT4導通，VT1得到基極電電流而導通通。電動機機有反向電電流流過反轉(zhuǎn)?？刂朴|發(fā)信信號端電流流的大小，，就可以控控制電動機機通過電流流的大小。。a1和a2端為觸發(fā)信信號端，從從微機系統(tǒng)統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換器得得到的直流流信號輸入入到a1和a2端，用以觸觸發(fā)電動機機產(chǎn)生正反反轉(zhuǎn)。當a1端得到輸入入信號時，，晶體管VT3導通，VT2得到基極電電流而導通通。電動機機有電流流流過正轉(zhuǎn)。離合器采用干式電電磁離合器器,保證EPS在預先設定的的車速范圍圍內(nèi)閉合，當車速超過設設定車速范范圍時，離離合器斷開開，電動機不不在提供助力，轉(zhuǎn)入手動動轉(zhuǎn)向狀態(tài)態(tài)，另外當當電動機發(fā)發(fā)生故障時時，離合器器將自動斷斷開。車速超過30KM/h時，EPS不工工作。轉(zhuǎn)矩傳感器器：檢測轉(zhuǎn)向軸軸轉(zhuǎn)矩的大大小和轉(zhuǎn)動動的方向，，轉(zhuǎn)矩傳感感器信號和和車速信號號同時輸入入到ECU,ECU根據(jù)這些些信號確定定助力轉(zhuǎn)矩矩的大小和和方向。發(fā)動機轉(zhuǎn)速速傳感器：：確定發(fā)動機機的工況，，當處于怠怠速工況時時，電動助助力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)不工作作。微機根據(jù)車速、、轉(zhuǎn)向力及及轉(zhuǎn)向角等等參數(shù)，計計算得到最最佳的轉(zhuǎn)向向助力轉(zhuǎn)矩矩，并向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向電動機機輸出電流流控制信號號，使轉(zhuǎn)向向機構得到到一個與汽汽車工況相相適應的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向作用力力。從而實實現(xiàn)最佳的的轉(zhuǎn)向助力力控制。電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向的精確確轉(zhuǎn)向的實實現(xiàn)過程工作時，微微機控制指指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換接接口送入電電動機和離離合器的驅(qū)驅(qū)動放大電電路，以控控制電動機機電流的大大小和方向向，以及離離合器的離離合。電動動機的電流流經(jīng)放大電電路、電流流表及a/d轉(zhuǎn)換接接口反饋給給微機，微微機將此與與按微機指指令應給的的電流相比比較，若有有差值，則則予以調(diào)整整，使兩者者趨于一致致。（五）電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的工作原理理電動助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向