大众用ZF电动助力转向系统(EPS)介绍
- 格式:pdf
- 大小:2.23 MB
- 文档页数:34
综述电动助力转向系统EPS(electripowersteering)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。
EPS结构图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。
第1章汽车助力转向系统的历史发展概况在汽车的发展历程中,转向系统经历了四个发展阶段:从最初的机械式转向系统(Manual Steering,简称MS)发展为液压助力转向系统(Hydraulic Power Stee ring,简称HPS),然后又出现了电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Powe r Steering,简称EHPS)和电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称E PS)。
装配机械式转向系统的汽车,在泊车和低速行驶时驾驶员的转向操纵负担过于沉重,为了解决这个问题,美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统。
EPS工作原理EPS(Electronic Power Steering,电子助力转向系统)是一种采用电子技术来辅助汽车转向的系统。
它通过感应驾驶员的转向意图,并控制电动助力转向机构来提供转向力,从而减轻驾驶员的转向负担,提高驾驶的舒适性和安全性。
EPS系统主要由转向传感器、电动助力转向机构、ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)以及相关传感器和执行器组成。
转向传感器是EPS系统的核心部件之一,它能感应驾驶员的转向意图。
当驾驶员转动方向盘时,转向传感器会将转向角度和转向速度等信息传输给ECU。
ECU是EPS系统的控制中枢,它接收来自转向传感器的信号,并根据这些信号计算出驾驶员所需的转向力。
ECU还可以接收来自车辆其他传感器的信息,如车速传感器、转向力传感器等,以便更精确地控制转向力的输出。
电动助力转向机构是EPS系统的执行部件,它由电动助力转向机电和转向齿条组成。
当ECU计算出所需的转向力后,会通过控制电动助力转向机电的工作状态来实现转向力的输出。
电动助力转向机电会根据ECU的指令产生相应的转向力,然后通过转向齿条传递给转向系统,从而实现转向。
EPS系统还可以根据驾驶条件和驾驶员的需求进行智能调节。
例如,在低速行驶时,EPS系统可以提供更大的转向力,以便驾驶员更轻松地转动方向盘;而在高速行驶时,EPS系统可以减小转向力,以提供更好的稳定性和操控性。
EPS系统相比传统的液压助力转向系统具有许多优势。
首先,EPS系统没有液压泵和液压管路,减少了车辆的分量和能耗。
其次,EPS系统具有更好的响应速度和精确度,能够更准确地感应驾驶员的转向意图,并提供相应的转向力。
此外,EPS系统还可以通过软件调节转向力的特性,以适应不同驾驶条件和驾驶员的需求。
总之,EPS系统是一种通过电子技术来辅助汽车转向的系统。
它通过感应驾驶员的转向意图,并控制电动助力转向机构来提供转向力,从而提高驾驶的舒适性和安全性。
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理大家好,今天我要给大家讲解一下新能源汽车电动助力转向系统的工作原理。
我们要明白什么是电动助力转向系统。
电动助力转向系统,简称EPS,是一种利用电机提供动力辅助的转向系统。
它可以减轻驾驶员的驾驶负担,提高行驶舒适性和安全性。
那么,电动助力转向系统是如何工作的呢?接下来,我将从三个方面来给大家详细介绍。
一、电动助力转向系统的结构电动助力转向系统主要由以下几个部分组成:电机、减速器、传感器、控制器和执行器。
下面,我将逐一给大家讲解这些部分的作用。
1. 电机电机是电动助力转向系统的核心部件,它负责将电能转化为机械能,为转向提供动力。
电机的输出功率大小直接影响到转向的响应速度和力度。
2. 减速器减速器是连接电机和执行器的部件,它的作用是将高速运转的电机转速降低,以便更好地控制转向力度。
减速器的种类有很多,常见的有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等。
3. 传感器传感器是用来检测车辆行驶状态的装置,它可以将转向角度、车速等信息传递给控制器。
常见的传感器有霍尔传感器、磁电感应传感器等。
4. 控制器控制器是电动助力转向系统的大脑,它根据传感器采集到的信息,对电机进行控制,以实现最佳的转向效果。
控制器的性能直接影响到转向系统的稳定性和可靠性。
5. 执行器执行器是将控制器发出的指令转化为实际动作的部分,它负责驱动车轮转动,从而改变车辆的行驶方向。
执行器的种类有很多,常见的有电子液压助力转向器、电子机械助力转向器等。
二、电动助力转向系统的工作过程电动助力转向系统的工作过程可以分为以下几个阶段:1. 感知阶段当驾驶员转动方向盘时,传感器会感知到这一动作,并将相关信息传递给控制器。
这个阶段的目的是确保传感器能够准确地捕捉到驾驶员的操作意图。
2. 计算阶段控制器根据传感器采集到的信息,结合车辆的实际状态(如车速、发动机转速等),计算出最佳的电机输出功率和转矩。
这个阶段的目的是确保电动助力转向系统能够根据驾驶员的需求和车辆的实际情况,提供合适的转向助力。
EPS详解字体: 小中大| 打印编辑:master 发布时间:2008-8-31 08:47 查看次数:809次关键字:传感器电动助力转向1、综述电动助力转向系统EPS(electric power steering)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(hydraulic power steering)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。
2.1 EPS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。
EPS工作原理EPS(Electric Power Steering,电动助力转向系统)是一种通过电机来辅助转向的汽车转向系统。
它取代了传统的液压助力转向系统,具有更高的效率、更低的能耗和更好的响应性能。
EPS工作原理主要包括传感器、控制单元、电机和转向机构四个部分。
1. 传感器:EPS系统中的传感器用于感知驾驶员的转向意图和车辆的运动状态。
常见的传感器包括转向角传感器、转向力传感器和车速传感器。
转向角传感器用于测量方向盘的转角,转向力传感器用于测量驾驶员施加在方向盘上的力,而车速传感器用于测量车辆的速度。
2. 控制单元:EPS系统的控制单元负责接收传感器的信号,并根据这些信号计算出相应的转向助力。
控制单元采用电子控制器和算法来实现转向助力的精确控制。
通过对转向助力的控制,控制单元可以使驾驶变得更轻松、更舒适。
3. 电机:EPS系统中的电机是实现转向助力的关键部件。
电机通常安装在转向柱上,通过与转向机构相连,产生转向助力。
电机根据控制单元的指令,调整输出的扭矩大小和方向,以满足驾驶员的转向需求。
电机通常是一种无刷直流电机,具有高效率和快速响应的特点。
4. 转向机构:EPS系统的转向机构包括齿轮、齿条和传动装置等部件。
电机通过传动装置将扭矩传递给齿轮和齿条,从而实现转向助力。
转向机构的设计和传动比例决定了转向助力的大小和灵敏度。
EPS系统工作时,传感器感知驾驶员的转向意图和车辆的运动状态,并将这些信息传递给控制单元。
控制单元根据接收到的信号计算出合适的转向助力,并通过控制电机输出相应的扭矩。
电机将扭矩传递给转向机构,从而实现转向助力。
整个过程实时进行,以保证驾驶员的转向需求得到满足。
EPS工作原理的优点包括:1. 能耗低:相比传统的液压助力转向系统,EPS系统不需要额外的液压泵和液压油路,因此能耗更低。
2. 效率高:EPS系统利用电机直接产生转向助力,无需通过液压系统传递力量,因此效率更高。
3. 响应快:EPS系统的控制单元可以根据驾驶员的转向意图和车辆的运动状态实时调整转向助力,响应更快。
电动助力转向系统的部件结构概述在汽车领域,电动助力转向系统(El ec tr i cP ow er St ee ri ng,E PS)是一种利用电动机和传感器来辅助驾驶员转向操作的系统。
它取代了传统的液压助力转向系统,具有更高的效率、更快的反应速度和更低的能耗。
本文将介绍电动助力转向系统的主要部件结构,帮助读者加深对这一技术的理解。
主要部件1.齿轮传感器(G ea r S e n s o r)齿轮传感器是电动助力转向系统中的关键部件之一,它用于检测转向齿轮的位置和转向角度。
通过实时监测转向齿轮的运动状态,齿轮传感器能够向电控单元提供准确的转向信号,以便系统能够根据驾驶员的转向意图进行相应的助力输出。
2.扭矩传感器(T or q u e S e n s o r)扭矩传感器用于测量驾驶员施加在方向盘上的转向扭矩。
它通过感知方向盘的转动力矩,并将其转换为电信号,以便电控单元能够根据驾驶员的转向扭矩来调整助力输出。
扭矩传感器的准确性和灵敏度对于系统的性能至关重要。
3.电机(M o t o r)电动助力转向系统中的电机负责提供助力输出。
根据转向齿轮的位置和转向角度以及驾驶员施加的转向扭矩,电控单元会控制电机输出适当的助力力矩。
电机通常采用直流无刷电机(B L DC),它具有快速响应、高效率和较长的使用寿命。
4.电控单元(E l e ct r o n i c C o n t r o l Un i t,E C U)电控单元是电动助力转向系统的核心控制部件,它接收来自齿轮传感器和扭矩传感器的信号,并根据预设的算法进行数据处理和控制输出。
电控单元负责计算出适当的助力输出,并通过控制电机来实现转向助力。
同时,电控单元还能根据不同的驾驶模式或驾驶场景进行相应的调整,以提供更加个性化和适应性的转向助力。
5.助力转向装置(P o w e r A s s i s t U n i t)助力转向装置是电动助力转向系统中的核心部件之一,它由电机、减速器和转向齿轮组成。
■何谓EPS电动转向系统EPS就是英文Electric Power Steering的缩写,即电动助力转向系统。
电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。
该系统由电动助力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状况下都能提供转向助力的特点。
正是有了这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。
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。
■技术优势1、节能环保由于发动机运转时,液压泵始终处于工作状态,液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄电池为能源,以电机为动力元件,可独立于发动机工作,EPS几乎不直接消耗发动机燃油。
EPS不存在液压动力转向系统的燃油泄漏问题,EPS通过电子控制,对环境几乎没有污染,更降低了油耗。
2、安装方便EPS的主要部件可以配集成在一起,易于布置,与液压动力转向系统相比减少了许多元件,没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,元件数目少,装配方便,节约时间。
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。
5、回正性好EPS系统结构简单,不仅操作简便,还可以通过调整EPS控制器的软件,得到最佳的回正性,从而改善汽车操纵的稳定性和舒适性。
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。