EPS电动助力转向系统的标定

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。

转向助力标定
转向助力标定是对转向系统的性能进行标定和校准的过程，以确保转向系统的性能符合车辆设计要求和驾驶员的期望。

检查车辆转向助力系统的方法如下：
拉动方向盘。

将汽车启动后，试着拉动方向盘，如果方向盘比较轻松，转动起来很容易，那么就说明该车具备转向助力；如果方向盘转动比较困难，需要用力才能转动，那么就说明该车没有转向助力。

观察车辆型号。

现代汽车一般都会在车辆型号上标注是否具备转向助力，可以查看汽车的车辆说明书或在汽车的驾驶室内寻找相关标识，如果车辆型号上标注了“EPS”、“EHPS”等字样，那么就说明该车具备转向助力。

检查发动机舱。

打开汽车的发动机舱，可以看到转向助力泵的位置，转向助力泵通常位于发动机正前方，靠近前保险杠的位置。

如果发现该位置有一台泵，那么就说明该车具备转向助力。

P-Eps (Pinion Electric Power Steering) 齿轮式电动助力转向系统EPS，电动助力转向。

也可以叫EPAS。

其最大优点是可以随速控制助力，在低速时提供较大助力，保证轻便转向；在高速时减小助力，提供驾驶员足够的路感。

EPS只在转向时发挥作用，因此不像液压转向会一直对发动机造成额外负担，从而减小油耗，同时没有不可回收件，更加绿色，从各方面满足环保的需求。

【图1.EPS结构】1）传感器：包括方向盘扭矩传感器，测量驾驶员施加在方向盘上的扭矩；方向盘转角位置传感器，测量方向盘的角度位置，为自动回正功能提供支持，另外ESP稳定控制，主动巡航，自动泊车等系统也需要更精确的方向盘转角信号，因此有时由这些系统提供CAN信号给EPS。

2）执行器：EPS顾名思义，采用电机作为执行器，目前主要考虑的有直流有刷和直流无刷电机。

有关这两种的区别其他帖子里有过介绍。

3）减速机构：电机输出的扭矩经过减速机构加载到转向系统上。

形式有蜗轮蜗杆式，循环球式，差动轮系和摇臂机构等等，前两者比较常见，也跟EPS的形式有关（参见EPS分类）。

4）电子控制单元：EPS的电子控制单元可以跟车上其他部件通信，处理传感器信号，通过程序计算出需要的助力大小，并转换成控制信号输出给驱动电路，驱动电动机输出扭矩。

5）转向机构：跟常规转向机构类似。

EPS的分类：主要分3大类，根据电机在转向机构中耦合位置和方式的不同。

1） C-EPS转向柱式(Column Electric Power Steering)：直接在转向柱上安装，可以从常规转向改进而来，简单，成本低；缺点是噪音大，振动不好控制，会直接传到方向盘上，传递扭矩也较小。

2） P-EPS小齿轮式(Pinion Electric Power Steering)：结构较紧凑，且提高了系统的刚度；但电子部分工作环境差（安装位置距离前桥近），要求耐温，防水，抗干扰等性能高，提高了成本。

第1篇一、实验目的本次实验旨在了解电动助力转向系统（EPS）的工作原理、性能特点以及与传统液压助力转向系统的差异。

通过实验，验证EPS在提高转向效率、降低能耗、提升驾驶舒适性和安全性等方面的优势。

二、实验原理电动助力转向系统（EPS）是一种利用电动机作为动力源的新型动力转向装置。

与传统液压助力转向系统相比，EPS省去了液压泵、油管等液压部件，采用电机直接驱动转向机构，从而实现转向助力。

EPS系统主要由以下几部分组成：1. 信号传感装置：包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器，用于检测驾驶员的转向意图、方向盘转角和车速等信息。

2. 转向助力机构：包括电机、减速器、离合器等，用于根据驾驶员的转向意图和车速，提供相应的转向助力。

3. 电子控制单元（ECU）：根据扭矩传感器、转角传感器和车速传感器的信号，控制电机的旋转方向和助力电流的大小，实现实时助力转向。

三、实验内容1. EPS系统组成及工作原理讲解。

2. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验。

3. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试。

4. EPS系统在转向过程中抗干扰性能测试。

四、实验步骤1. 准备实验设备：EPS系统实验平台、扭矩传感器、转角传感器、车速传感器、数据采集器等。

2. 搭建实验平台，连接实验设备。

3. 根据实验要求，设置实验参数。

4. 进行EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验，记录数据。

5. 在不同车速下进行EPS系统的转向助力性能测试，记录数据。

6. 在转向过程中进行EPS系统的抗干扰性能测试，记录数据。

7. 分析实验数据，得出结论。

五、实验结果与分析1. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验结果显示，EPS系统在转向效率、能耗、驾驶舒适性和安全性等方面均优于传统液压助力转向系统。

2. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试结果显示，EPS系统在不同车速下均能提供稳定的转向助力，且转向助力大小与车速成正比。

实验六电动助力转向系统（EPS）的检测与故障诊断一、注意事项(1)按说明书规定操作。

二、实习目的通过实验了解典型电动助力转向系统的工作情况，熟悉静态及动态状态下系统检测方法。

掌握扭矩放大传感器工作时的电压、电流变化情况，能够准确地排除故障。

三、实习内容(1) 静态下，各端子间电流和电压的变化情况。

(2) 轻载和重载情况及车速变化状态下，助力转向系统工作情况及其在各种状态下电流、电压的变化情况。

(3) 诊断和排除故障四、检测与诊断方法打开点火开关，观察EPS 灯情况，如图6-1。

a) b)图6-1 指示灯状态如指示灯亮3-4S后熄灭，转向系统正常，ECU 处于待机工作状态。

如指示灯长亮，说明转向系统有故障，应给予诊断排除。

1.静态下的检测(1) 打开点火开关，EPS 灯亮，3-4S 钟熄灭，转向系统正常。

将万用表调到直流电压挡，黑表笔与搭铁连接，红表笔与控制台面的E49-1 端子相连，此时的工作电压应为12~14V 左右，为ECU 的工作电压，如图6-2。

(2) 取下红表笔与E52-1 端子连接，万用表显示12~14V 左右的电压。

它是经过点火开关控制给ECU 的触发等待工作的电压。

(3) 拔下表笔，关闭万用表，做好相应的记录。

2.动态下的检测(1) 检测助力电机工作时的电压将黑表笔插入控制面板的搭铁孔，将红表笔插入E51-1、E51-2检查在转向时ECU 给助力电机提供的工作电压的变化情况，随着转向角度的增大其电压值将由小到大随之变化。

发动机空转、转向盘直行时电压应在5~7V 之间。

(2) 检测助力电机工作时的电流万用表拨到直流电流档位，并将表串入助力电机电路中，调整“车速”旋钮，缓慢转动方向盘，测量电机电流应在0~1.5A。

快速转动方向盘，测量电机电流应在0~2.9A。

(3) 用加载装置给车轮加载，能感觉到不同的转向助力。

图6-2 控制面板各端子的位置3.故障诊断与排除(1) 故障设定在故障控制箱内设定相应的故障。

EPS电控助力转向系统的实训心得
作为一名学习汽车维修与检测专业的学生，我有幸参与了EPS电控助力转向系统的实
训课程。

通过这次实训，我对EPS电控助力转向系统有了更加深入的了解，并获得了
一定的实操能力。

首先，EPS电控助力转向系统是指通过电动助力器件实现转向力矩的辅助，提高驾驶
者的操控感和驾驶舒适性。

在实训课程中，我们首先学习了EPS系统的工作原理和组
成部分。

EPS系统由转向传感器、助力电机、控制模块、转向柱和转向机构等组成。

通过控制模块对助力电机施加不同的电流，可以实现不同的转向力矩。

在接触实际操作时，我学习了如何正确地检修和维修EPS系统。

首先，我们学习了使
用多功能示波器和电流钳等工具，对EPS系统进行故障诊断。

通过观察示波器上的信
号波形和测量电流大小，可以判断故障点所在。

然后，我们学习了如何拆装和安装EPS系统的各个部件。

对于故障的EPS控制模块，我们还学习了如何使用编程工具对
其进行编程和校准。

通过实训，我不仅了解了EPS系统的工作原理，还掌握了故障诊断和维修的技能。

在
实际操作中，我发现EPS系统的故障往往与助力电机、控制模块和转向传感器等部件
有关。

因此，我更加注重这些部件的检修和维护。

在拆装和安装过程中，我也学会了
如何正确选择工具和操作。

总的来说，EPS电控助力转向系统的实训让我收获颇丰。

通过理论学习和实际操作，
我掌握了EPS电控助力转向系统的工作原理和维修技能。

这不仅提高了我的专业能力，也为我将来从事汽车维修工作打下了坚实的基础。

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关闭车辆的所有电子设备，包括收音机、空调等。