下载文档原格式
汽车电动助力转向特性分析摘要：汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System简称EPS)是近年来发展起来的种新型动力转向系统，具有节能、质量轻、安全、环保等一系列优点，正逐步取代传统的液压助力转向系统，成为未来汽车转向系统的发展方向，其出现并迅速成为世界汽车技术研究的热点。
汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、液压助力转向系统，电控液压助力转向系统，到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向系统这几个阶段。
本文论述了EPS的特点、工作原理、结构组成、国内外的研究现状，通过对EPS各组成部分和汽车转向系统的分析出了EPS性能评价指标，并对三种助力特性曲线的特点进行了分析和比较。
EPS系统作为今后汽车转向系统的发展方向，这给EPS带来了更加广阔的应用前景。
关键词：电动助力转向；特性；发展Electric Power Steering Characteristics were AnalyzedAbstract ：EPS is a new type of automobile steering system，which has the advantages of saving fuel，light，safety and producing less pollution. EPS is taking the place of HPS gradually and becoming the trend of steering system. It is rapidly become the hotspots in the research of automobile technology of the world.The developing process of steering system has experienced several phases from the simple Mechanical Steering System, Mechanical-Hydraulic Steering System to Electric-Hydraulic Steering System，till the Electric Power Steering System(EPS) with lower energy consumption and higher performance.The article discusses the characteristics of EPS，working principle，composition and the research status of domestic and abroad. Through the analysis of components of EPS system and the steering system, then the state function of the combination system model was deduced and the model for simulation was built in this paper. Given the EPS performance evaluation，analysis and compare the three types of assist characteristic，and then design a new type of assist curve in order to reduce the steering force which based on the parameters of a certain type of car. EPS has a great use in future.Keyword: Electric power steering Characteristic Development目录1 绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外发展状况 (3)1.2.1国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)2转向系统的概述 (6)2.1转向系统的发展过程 (6)2.1.1机械式转向系统 (6)2.1.2液压式助力转向系统(HPS) (7)2.1.3电液式助力转向系统(EHPS) (8)2.2电动助力转向系统 (10)2.2.1电动助力转向系统的结构 (10)2.2.2电动助力转向系统的工作原理 (11)2.2.3电动助力转向系统的类型 (13)2.2.4电动助力转向的关键技术 (14)2.2.5电动助力转向系统的优点 (15)3 电动助力转向系统受力与性能分析 (17)3.1电动助力转向系统受力 (17)3.2 理想转向盘力矩的研究 (18)3.3电动助力转向系统性能的主要评价指标 (19)3.3.1 转向回正能力评价 (19)3.3.2 转向轻便性评价 (19)3.3.3 转向盘中间位置操纵稳定性评价 (20)3.3.4 转向盘振动评价 (20)3.3.5 转向路感及路感强度 (21)4 电动助力转向助力特性研究 (22)4.1助力特性曲线定义 (22)4.2转向助力特性曲线设计概述 (22)4.3电动助力特性曲线类型 (23)4.3.1直线型 (24)4.3.2折线型 (25)4.3.3曲线型 (25)4.4不同助力特性曲线参数的影响 (26)5 结论与发展 (29)5.1结论 (29)5.2发展 (29)参考文献 (30)1绪论随着我国经济的持续发展，人民生活水平不断提高，汽车渐渐走入人们生活中，成为现代步伐的工具，而随着汽车保有量的增加以及由此带来的一系列问题，使得“安全、节能、环保”成为未来汽车发展的三大主题。
电动机械式液压助力转向系统 (EPS)电动机械式助力转向系统 (EPS) 与传统液压助力转向机构在转向助力上有所区别。
EPS 通过一个电动伺服马达而非通过一个液压驱动装置对驾驶员提供支持。
只在转向时，此伺服马达才激活。
因此，该伺服马达在直线行驶时不消耗功率。
电动机械式助力转向系统具有下列优点：- 驻车时转向力较低- 集成式、视车速而定的转向助力（伺服转向助力系统）- 转向时冲击较低以及方向盘旋转振动较低- 主动式方向盘复位- 节约燃油达 0.3 l/100 km 并因此降低 CO 2 排放- 不需要液压油电动机械式助力转向系统包含下列装备系列：电动机械式助力转向系统 (EPS)：12 伏特供电（和以前相同）电动机械式助力转向系统 (EPS)，配备一体化主动转向控制 (AL) 和电动马达/变速箱特定组合：由发动机室内的外部起动接线柱进行 12 伏供电电动机械式助力转向系统 (EPS)，配备一体化主动转向控制 (AL) 和电动马达/变速箱特定组合（重量集中在前桥）：由辅助电池、断路继电器和具有 DC/DC 转换器的辅助电池充电装置进行 24 伏特供电显示的为带主动转向控制的电动机械式助力转向系统索引说明索引说明1转向器2转向阻力矩传感器EPS 控制单元4集成有马达位置传感器的伺服马达5EPS 单元部件简短描述将描述电动机械式助力转向系统的下列部件：EPS 单元EPS 单元由下列部件组成：- EPS 控制单元- 集成有马达位置传感器的伺服马达EPS 控制单元是电动机械式助力转向系统的一部分。
EPS 控制单元通过 2 个插头连接与车载网络连接。
转向阻力矩传感器通过另一个插头连接与 EPS 控制单元连接。
在 EPS 控制单元中存储了多条用于伺服助力装置、主动式方向盘复位以及减震特性的特性线。
根据输入端参数计算出的数值与相应的特性线一起得出必要的转向助力。
根据不同的装备系列，为 EPS 单元提供不同的总线端 Kl. 30。
汽车EPS(电动助力转向系统)市场发展现状简介汽车EPS(电动助力转向系统)是一种通过电动辅助装置帮助驾驶员转动方向盘的系统。
近年来，汽车EPS市场呈现出快速发展的趋势。
本文将对汽车EPS市场发展现状进行分析。
市场规模和增长趋势近年来，汽车EPS市场规模不断扩大，主要受益于以下几个因素：1.技术进步和创新：随着科技的进步，汽车EPS系统的性能和可靠性不断提高，使得更多的汽车制造商开始采用EPS系统，从而推动了市场的增长。
2.能源效率和环保要求：汽车EPS系统相比传统的液压助力转向系统具有更高的能源效率和环保性能，因此受到环保要求的推动，市场需求逐渐增加。
3.消费者需求变化：消费者对驾驶舒适性和操控性的要求不断提高，汽车EPS系统能够提供更为平稳和精准的操控感受，因此深受消费者的青睐。
据市场调研数据显示，汽车EPS市场在过去几年中保持着平均每年10%以上的增长率，预计未来几年市场增长趋势将保持稳定。
市场竞争态势汽车EPS市场竞争激烈，主要的竞争者包括市场领导者和新兴的本土制造商。
市场领导者通过其先进的技术和广泛的市场渠道保持竞争优势，而新兴本土制造商通过低成本和本土化优势进一步加剧了市场的竞争。
此外，市场中还涌现出许多创业公司，它们专注于开发特定类型的汽车EPS系统，如高端豪华车型、新能源汽车等，以满足不同细分市场的需求。
市场竞争的主要关注点包括产品性能、价格、售后服务和品牌认知度。
在这些方面，市场领导者通常具有一定的优势，但随着新兴本土制造商和创业公司的崛起，市场竞争格局可能会发生变化。
市场前景和发展趋势未来，汽车EPS市场有以下几个发展趋势：1.智能化和自动化：随着智能驾驶技术的发展，汽车EPS系统有望实现更高级的自动化功能，如自适应转向、自动泊车等。
这将进一步提升驾驶安全性和操控体验，同时也为汽车EPS市场带来更大的增长潜力。
2.新能源汽车的快速增长：随着新能源汽车市场的快速增长，汽车EPS系统在新能源汽车中的应用也将逐渐增加。
[摘要]理想的汽车助力转向系统不仅要求操纵轻便和灵敏,而且要求驾驶员有良好的“路感”。
传统的液压助力转向系统在整个助力过程中按固定的比例提供转向助力,只能够提供有效的转向助力,但还不能根本地解决汽车驾驶员操纵“路感”不足的问题。
电动助力转向系统与液压助力转向系统相比它有许多优点[关键词]汽车电动助力转向系统性能评价一、研究目的1.汽车电子化是当前汽车技术发展的必然趋势。
继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得到广泛应用之后,EPS在轿车和轻型汽车领域正逐步取代传统液压助力转向系统并向更大型轿车和商用客车方向发展,它己成为世界汽车技术发展的研究热点和前沿技术之一,所以它具有广泛的应用前景。
2.按转向动力能源不同,汽车转向系统可分为机械式转向系统和动力转向系统两大类。
3.传统转向系统就是由简单的机械来传递动力,主要的组成是有方向盘、转向器总成、以及转向拉杆等零件组成。
4.随着电子技术的发展,电子控制式机械—液压动力转向系统应运而生,该系统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统,但仍然无法根除液压动力转向系统的固有缺憾就是管内压力和油的泄露。
替液压动力转向系统的趋势。
二、EPS的工作原理及组成1.EPS的工作原理EPS主要由部分组成:电子控制单元(简称ECU)、扭矩传感器、电动机以及带有离合器的减速机构。
其基本工作原理是:不转向时,电动机不工作;当转向时,扭矩传感器将检测到的作用于转向盘上的扭矩信号传送给ECU, ECU同时接收车速传感器传来的车速信号,ECU对输入信号进行处理后,向电动机发出指令,电动机据此输出相应大小及方向的扭矩以产生助力,从而实现助力转向的实时控制。
2.部件组成及功能扭矩传感器用于检测作用于转向盘上的扭矩信号的大小与方向;车速传感器常采用电磁感应式传感器通过感应电流改变磁场的大小,安装在变速箱上;EPS的动力源是电动机,通常采用无刷永磁式直流电动机,其功能是根据ECU的指令产生相应的输出扭矩;离合器采用干式电磁式离合器,其功能是保证EPS在预先设定的车速范围内闭合;当车速超出设定车速范围时,离合器断开,电动机不再提供助力,转入手动转向状态。
电动助力转向系统电机驱动电路的研究电动助力转向系统（EPS）电机驱动电路的研究是现代汽车技术发展的重要方面，它能够减轻车辆操控者的负荷，提高汽车性能和安全性能。
目前，基于有源电动助力转向系统（EPAS）的汽车正在迅速普及，其基本原理和关键组件是EPAS电机驱动电路。
因此，对EPAS 电机驱动电路进行全面研究和理解，对现代汽车技术的发展具有重要意义。
EPAS电机驱动电路是一种用于控制EPAS电机的控制电路，它由电源、驱动电路和控制电路组成。
EPAS电机的电源来自电池，驱动电路由晶体管和集成电路组成，它能将电源变换成EPAS电机需要的低电压高频正弦电流，而控制电路则是由定时器、反馈电路和数字控制器组成，能实现EPAS电机的速度、力矩和转向角度等控制。
EPAS电机驱动电路的特点之一是控制性能的高稳定性，这是由电路中的反馈控制实现的。
反馈控制分为绝对反馈和相对反馈两种，前者是通过检测电路输出和输入的差值，根据反馈信号来控制EPAS 电机，而后者则是由检测反馈信号与设定值的差值来控制EPAS电机，前者可以得到较高的控制精度，后者具有较低的环境抗干扰能力和容错性。
另外，EPAS电机驱动电路当前也采用了集成电路设计，以减少电路上的组件，提高系统的可靠性与可维护性。
在电路的设计上，也应采用绿色设计理念，采用少量的元器件，以减少系统的功耗，降低系统的故障率，提高系统的控制性能。
此外，还要注意EPAS电机驱动电路的安全性。
系统在高速运行时，由于噪声和抖动的原因，可能会导致意外的变化，甚至发生危险的情况，这时EPAS电机驱动电路需要及时做出反应，以确保系统的稳定性。
因此，EPAS电机驱动电路设计中应采用可靠的故障诊断技术，实现对系统故障的及时检测和故障处理，确保系统的安全性和可靠性。
总之，EPAS电机驱动电路的研究是现代汽车的重要组成部分，它的设计要求不仅要考虑控制性能和可靠性，而且要考虑安全性，以确保系统的正常运行。
汽车电动助力转向系统EPS原理详解1、综述电动助力转向系统EPS(electricpowersteering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
图1 EPS结构图如图1所示，EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。
通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。
因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。
扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。
2、电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。
其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。
2.1EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。
扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。
转角-位移变换器是一对螺旋机构，将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向位移，由刚球、螺旋槽和滑块组成。
EPS (电子助力转向系统介绍)EPS (Electric Power Steering)是一种电子助力转向系统，它使用电子信号来替代原来机械或液压的转向装置，其常见于汽车等车辆中。
EPS系统的作用是让驾驶者更轻松地掌控车辆，提高驾驶舒适度和安全性。
下面将介绍EPS系统的工作原理、优点、缺点和维护保养等相关知识。
工作原理EPS系统的核心是电动助力机构，包括电机、减速器、转向角传感器、控制单元等组件。
当驾驶者通过转动方向盘发出转向信号时，转向角传感器会检测到方向盘的位置和转角，并将信号传输给控制单元。
控制单元会分析这些信息，并通过电路控制电机旋转，帮助驾驶者完成转向动作。
优点相比传统的机械或液压转向装置，EPS系统具有如下优点：•节省燃油：EPS系统不需要额外的动力供给器，如水泵或发动机带动的液压马达，因此可以减少燃油消耗。
•良好的操纵性：EPS系统具有比较线性的转向特性，能够给驾驶者带来更精确而顺畅的转向操纵体验，尤其在高速行驶时更为明显。
•安全：EPS系统的反馈力度可以随着行驶速度而改变，快速转向时会有更强的力度帮助驾驶者完成动作，极大的提高了驾驶的安全性。
缺点EPS系统也存在一些缺点：•故障率高：EPS系统的电子元件较多，容易受到电磁干扰和振动的影响，因此存在较高的故障率。
•维修成本高：尽管大多数EPS系统都与车辆保修计划相连，但在保修期之后的维修成本相比传统转向系统要高。
•对驾驶舒适度的依赖：EPS系统全面依赖电气力，因此在某些情况下（例如车辆失电）可能会影响驾驶者的操控感受。
维护保养EPS系统的维护保养需要根据车辆制造商推荐的要求进行，主要包括以下几个方面：•定期更换液压油•每年或每2万公里检查EPS系统的电气连接器和线路是否损坏，定期用电氧清洗EPS系统•检查和更换EPS系统的相关电子标志(电控单元等)EPS系统是一种新型、先进的转向装置，能够提高驾驶舒适度和安全性。
EPS系统的优点在于可以节省燃油，提供良好的操纵性和安全性。
汽车转向系统EPS设计毕Array业设计外文摘要目录1引言............................................. 错误！未指定书签。
1.1汽车转向系统简介............................... 错误！未指定书签。
1.2汽车转向系统的设计思路......................... 错误！未指定书签。
1.3EPS的研究意义.................................. 错误！未指定书签。
4.3建立目标函数................................... 错误！未指定书签。
5控制系统设计..................................... 错误！未指定书签。
5.1电助力转向系统的助力特性....................... 错误！未指定书签。
5.2EPS电助力电动机的选择.......................... 错误！未指定书签。
5.3控制系统框图设计............................... 错误！未指定书签。
结论............................................... 错误！未指定书签。
致谢............................................... 错误！未指定书签。
参考文献........................................... 错误！未指定书签。
1引言1.1汽车转向系统简介汽车转向系统，顾名思义是为了能够使车辆按照驾驶员的意愿向左或者向右转弯或者直线行驶。
转向装置有很多种，也一直在经历一个循序渐进不断更新不断创新的过程。
从发明家本茨发明汽车的初期，转向系统知识最简单的形式来转向，主题，且这种系统也正在慢慢实现整车量产状态。
2024年汽车EPS(电动助力转向系统)市场规模分析1. 引言汽车EPS(电动助力转向系统)作为一种先进的转向技术，凭借其高效、可靠和节能的特点，逐渐成为汽车行业的热门趋势。
本文将对汽车EPS市场规模进行分析，以评估其未来的发展潜力和市场前景。
2. 市场概览汽车EPS是一种采用电机作为动力源，通过电子控制单元实现对转向的辅助的转向系统。
与传统的液压助力转向系统相比，汽车EPS具有响应速度快、转向力适应性强、节能环保等优点，广泛应用于轿车、SUV、商用车等各类汽车。
3. 市场规模分析根据市场研究数据，全球汽车EPS市场规模不断扩大。
以下为各个区域的市场规模分析：3.1 北美北美地区是全球汽车EPS市场的主要消费地区之一。
由于该地区对于高科技产品的需求较高，以及对汽车驾驶体验的重视，汽车EPS系统在北美市场具有巨大的潜力。
预计未来几年，北美地区汽车EPS市场规模将保持稳定增长。
3.2 欧洲欧洲地区是汽车EPS系统的主要生产和出口地区。
欧洲汽车EPS市场的增长主要受益于该地区汽车制造业的发展和推广电动汽车的政策支持。
预计在未来几年，欧洲地区汽车EPS市场将继续展现强劲增长势头。
3.3 亚洲亚洲地区是全球最大的汽车市场，因此对于汽车EPS的需求也非常大。
亚洲地区汽车EPS市场的增长主要受益于亚洲地区汽车产销量的增长和技术进步的推动。
中国和印度等新兴市场的汽车EPS市场潜力巨大，预计未来几年将持续增长。
3.4 其他地区其他地区包括南美、中东和非洲等地区。
虽然这些地区的汽车EPS市场规模相对较小，但随着该地区汽车产业的发展和技术水平的提升，这些地区的汽车EPS市场也有望逐步扩大。
4. 市场驱动因素汽车EPS市场的增长主要受到以下几个因素的驱动：•节能环保要求的提高：汽车行业对于节能环保的要求不断增加，汽车EPS作为一种节能环保的技术，受到越来越多的关注和应用。
•政策支持：各国政府对于新能源汽车和新技术的支持力度增加，为汽车EPS的发展创造了有利条件。
汽车电动助力转向系统EPS原理详解1、综述电动助力转向系统EPS(electricPowersteering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
图1 EPS结构图如图1所示，EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。
通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。
因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。
扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。
2、电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。
其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。
2.1EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。
扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。
转角-位移变换器是一对螺旋机构，将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向位移，由刚球、螺旋槽和滑块组成。
