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第1章绪论1.1电动助力转向系统概述随着科学技术的飞速发展，汽车各方面的性能都有了很大的发展，但同时人们对汽车的性能也有了更高的要求。
为了取得更好的汽车性能，充分利用机械和电子两方面的优势，提供机电一体化的解决方案，日益被业界人士推崇为有效的应对策略。
虽然汽车是机械技术的完美再现，但是由于机械技术在短期内不会再有很大的突破，而电子技术正越来越体现出其相对而言更优越的地方，所以研制机、电相结合的汽车相关部件正成为当前的主要趋势。
转向系统作为汽车的一个重要组成部分，也同样顺应这样的发展趋势。
就目前而言，应当说也已经找到了比较完美的解决方案。
汽车助力转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。
其作用是使汽车在行驶过程中能够按照驾驶员的意图，适时地改变其行驶方向，能与行驶系统配合共同保持汽车持续稳定地行驶。
汽车方向盘助力系统经历了从机械助力到液压助力(hydraulic Power steering HPS)再到电子液压助力系统(electric hydraulic power steering EHPS)这三个阶段的演变。
经过多年的探索，电动助力转向（Electric Power Steering ，简称EPS）作为一种全新的动力转向模式走入了业界的视野，并且很快成为动力转向系统研究与开发的的热点。
由于电动助力转向系统相对于液压动力转向系统有着诸多的优点，因此电动助力转向系统及其相关配套的部件的研究与开发正愈来愈备受各主要汽车生产企业的青睐。
电动助力转向系统（EPS，Electric Power Steering）是未来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，电动助力转向系统还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。
正是因为由于有了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，部分取代了液压动力转向系统(Hydraulic Power Steering，简称HPS)。
电动助力转向系统工作原理电动助力转向系统是现代汽车上常见的一种辅助驾驶系统，它通过电力辅助驾驶员转动方向盘，提供更轻松的转向操作。
本文将详细介绍电动助力转向系统的工作原理。
电动助力转向系统主要由电机、传感器、控制器和转向助力装置组成。
当驾驶员转动方向盘时，传感器会感知到方向盘的转动角度和力度，并将这些信息传送给控制器。
控制器根据传感器的信号来判断驾驶员的意图，然后通过控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电动助力转向系统的工作原理可以简单描述为，当驾驶员施加力量转动方向盘时，传感器感知到了这一动作，并将信号传送给控制器。
控制器根据传感器信号来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态来提供相应的转向助力。
电机通过转向助力装置作用于转向机构，从而减小驾驶员需要施加的转向力，使转向操作更加轻松。
电动助力转向系统的工作原理可以通过以下几个方面来解释：首先，传感器感知驾驶员的转向操作。
传感器能够感知方向盘的转动角度和力度，将这些信息传送给控制器。
其次，控制器判断驾驶员的转向意图。
控制器通过分析传感器传来的信号，来判断驾驶员的转向意图，然后控制电机的工作状态。
最后，电机提供相应的转向助力。
根据控制器的指令，电机通过转向助力装置作用于转向机构，提供相应的转向助力，减小驾驶员需要施加的转向力。
总的来说，电动助力转向系统通过传感器感知驾驶员的转向操作，控制器判断驾驶员的转向意图，并通过电机提供相应的转向助力，从而使转向操作更加轻松。
这种系统在提高驾驶舒适性的同时，也提高了驾驶安全性，是现代汽车上不可或缺的重要辅助系统之一。
以上就是电动助力转向系统的工作原理，希望能对大家有所帮助。
汽车电动助力转向系统引言汽车电动助力转向系统是一种先进的技术，旨在提供更轻松的驾驶体验和更高的驾驶平安性。
本文将对汽车电动助力转向系统进行综合介绍，包括其原理、功能、优势以及开展前景。
1. 原理汽车电动助力转向系统通过电动机的力量来辅助转向操作。
传统的液压助力转向系统将液体通过泵送到助力转向器以增加转向轮的转向力量，而电动助力转向系统那么通过电动机转动转向轮来到达同样的效果。
2. 功能汽车电动助力转向系统具有多种功能，以下是其主要功能：2.1 转向助力最根本的功能是提供转向助力，通过电动助力转向系统，驾驶员无需用力过多就能完成转向动作。
这使得操控汽车更加轻松和灵巧，特别是在低速行驶和停车时。
2.2 主动回正电动助力转向系统还具有主动回正功能，即在转向操作完成后，系统会自动将方向盘调整到中性位置。
这种功能提高了汽车的稳定性和驾驶平安性。
2.3 转向感知电动助力转向系统能够感知驾驶员的转向意图，并根据驾驶环境和车辆状态进行相应的调整。
例如，当驾驶员在高速公路上进行快速转向时，系统可以提供更多的助力，以增加操控的稳定性。
3. 优势相比传统的液压助力转向系统，汽车电动助力转向系统具有以下优势：3.1 能量效率电动助力转向系统采用电动机作为动力来源，相比液压系统的泵，其能量损失更小，能够提供更高的能量效率和更低的油耗。
3.2 精确性和可调性由于电动助力转向系统采用电子控制，具有更高的精确性和可调性。
驾驶员可以根据个人喜好和驾驶条件对助力的大小进行调整。
3.3 故障检测和自诊断功能电动助力转向系统具有自动故障检测和自诊断功能。
当系统出现问题时，它能够及时发出警告并提供相应的故障代码，方便修复和维护。
4. 开展前景随着汽车科技的不断开展，汽车电动助力转向系统将会越来越普及。
它能够提高驾驶平安性，减少驾驶负担，提升驾驶体验，是未来汽车开展的趋势。
结论汽车电动助力转向系统是一项重要的汽车技术创新。
它通过电动助力的方式提供更加轻松和精确的驾驶操控体验，并具有更高的能量效率和可调性。
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。
电动转向助力系的组成与作用
电动转向助力系统由电动助力转向机、电动助力转向控制单元、转向角传感器、转向力传感器、转向助力电机、转向助力泵等组成。
1. 电动助力转向机：它是整个系统的核心部件，负责控制转向力的产生和传输。
根据驾驶员的转向需求，通过电动助力转向控制单元控制电动助力转向机输出合适的转向力，提供转向辅助。
2. 电动助力转向控制单元：它是整个系统的控制中心，负责接收和处理来自传感器的信号，根据驾驶员的转向输入，控制电动助力转向机输出合适的转向力。
3. 转向角传感器：用于感知转向角度，将转向角度信息传输给电动助力转向控制单元，以便系统根据转向角度调整转向助力力度。
4. 转向力传感器：用于感知驾驶员的转向力，将转向力信息传输给电动助力转向控制单元，以便系统根据转向力调整转向助力力度。
5. 转向助力电机：负责提供转向助力，根据电动助力转向控制单元的指令，控制转向助力的大小和方向，使驾驶操作更加轻松。
6. 转向助力泵：用于提供液压助力，为转向助力系统提供液压动力。
电动转向助力系统的作用是帮助驾驶员更轻松地操控车辆，减小驾驶员的转向力，并提供更准确、稳定的转向力反馈。
它可以根据驾驶员的转向需求，自动调整转向助力的大小和方向，提高车辆的操
控性和稳定性，提供更好的驾驶体验。
此外，电动转向助力系统还可以根据驾驶环境和驾驶条件的变化，自动调整转向助力的特性，提高安全性和舒适性。
电控助⼒转向系统1.汽车动⼒转向系统的发展汽车助⼒转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段，国际上已有⼀些⼤的汽车公司在探讨开发的下⼀代线控电动转向系统。
在国外，各⼤汽车公司对汽车电动助⼒转向系统(Electric Power Steering - EPS，或称Electric Assisted Steering - EAS)的研究有20多年的历史。
随着近年来电⼦控制技术的成熟和成本的降低，EPS越来越受到⼈们的重视，并以其具有传统动⼒转向系统不可⽐拟的优点，迅速迈向了应⽤领域，部分取代了传统液压动⼒转向系统(Hydraulic Power Steering，简称HPS)[1]。
⾃1953年美国通⽤汽车公司在别克轿车上使⽤液压动⼒转向系统以来，HPS给汽车带来了巨⼤的变化，⼏⼗年来的技术⾰新使液压动⼒转向技术发展异常迅速，出现了电控式液压助⼒转向系统(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)。
1988年2⽉⽇本铃⽊公司⾸先在其Cervo车上装备EPSTM，随后⼜应⽤在Alto汽车上；1993年本⽥汽车公司在爱克NSX跑车上装备EPS并取得了良好的市场效果[4]；1999年奔驰和西门⼦公司开始投巨资开发EPS。
上世纪九⼗年代初期，⽇本铃本、本⽥，三菱、美国Delphi汽车公司、德国ZF等公司相继推出了⾃⼰的EPS，TRW公司继推出 EHPS后也迅速推出了技术上⽐较成熟的带传动 EPS和转向柱助⼒式EPSTM，并装配在Ford Fiesta 和Mazda 323F等车上，此后EPS技术得到了飞速的发展。
在国外，EPS已进⼊批量⽣产阶段，并成为汽车零部件⾼新技术产品，⽽我国动⼒转向系统⽬前绝⼤部分采⽤机械转向或液压助⼒转向，EPS的研究开发处于起步阶段。
2. 汽车动⼒转向系统的分类及特点汽车转向系统可按转向能源不同分为机械转向系统和动⼒转向系统两类。
电动助力转向系统(EPS)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。
EPS系统在国内外的应用状况国外EPS的发展之路：因为微型轿车上狭小的发动机舱空间给液压助力转向系统的安装带来了很大的麻烦，而EPS元件比较少，重量轻，装配方便，比较适合在微型轿车上安装。
因此在国外，EPS系统首先是在微型轿车上发展起来的。
上世纪80年代初期，日本铃木公司首次在其Cervo轿车上安装了EPS系统，随后还应用在其Alto车上。
此后，EPS在日本得到迅速发展。
出于节能环保的考虑，欧、美等国的汽车公司也相继对EPS进行了开发和研究。
虽然比日本晚了10年时间，但是欧美国家的开发力度比较大，所选择的产品类型也有所不同。
日本起初选择了技术相对成熟的有刷电机。
有刷电机比较成熟，在汽车上的应用较广，比如雨刷、车窗等部分，稍做改进就适应了EPS的要求，因此研发周期较短，上世纪80年代末期就开始产业化，主要装配在微型车上。
而欧美则选择了难度较大的无刷电机，但是电子控制系统比较复杂，延长了研发周期。
电动助力转向系统
1、功能原理
汽车电动助力转向（EPS）系统是在机械式转向系统的基础上加装电动机驱动单元构成的。
其主要的是提供助力、改善汽车转向性能、协助驾驶员完成转向操作。
2、组成具体组成原理详细
EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电自控制单元（ECU）、助力电动机及减速机构等。
○1扭矩传感器，又称转向传感器，其作用是测定方向盘与转向器之间的相对扭矩，并转化为电信号传递给ECU。
○电动机，其功能是根据ECU的相关指令，输出适宜的转向助力矩，是EPS系统的动力源。
○减速机构，接收电动机的转矩，经减速增矩后传递给转向轴、小齿轮或齿条。
○ECU，是EPS系统的控制中心，根据扭矩传感器和车速传感器的信号进行逻辑分析与计算并发出指令，控制电动机和离合器。
3、基本工作过程
汽车转向时，扭矩传感器和车速传感器将检测到的扭矩、方向信号及车速信号传递给ECU，ECU根据扭矩传感器的信号和车速传感器的信号确定电动机扭矩的大小和方向，电动机再通过离合器、减速机构等把此扭矩传递给扭杆，最终起到为驾驶员提供转向助力的效果，使汽车转向更轻便。
车速越低转向助力越大，车速越高转向助力越小。
当车速大于一定值时，取消助力，将直流电动机反接制动，目的是在汽车高速行驶时增加操作方向盘的手感，保证行驶安全。
4、EPS系统的控制方式
○助力控制：
助力控制是EPS的基本控制模式，包括汽车原地转向助力控制和动态转向助力
控制两个方面。
○回正控制：
回正控制的目的是使方向盘能够更快、更准地回到中位，避免方向盘产生不必要的抖动。
○阻尼控制：
阻尼控制是为了提高汽车高速行驶时的转向稳定性的一种控制模式。
5、EPS的优点
○降低了燃油消耗
液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。
相反电动助力转向系统（EPS）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。
○增强了转向跟随性
在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。
○改善了转向回正特性
当驾驶员使转向盘转动一角度后松开时，该系统能够自动调整使车轮回到正中。
而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来有一定困难。
○提高了操纵稳定性
○提供可变的转向助力
电动助力转向系统的转向力来自于电机。
通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。
可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。
○采用"绿色能源"，适应现代汽车的要求
电动助力转向系统应用"最干净"的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，可以说该系统顺应了"绿色化"的时代趋势。
○系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越
6、EPS技术国内外研究现状及发展趋势
从EPS控制策略的发展趋势来看，今后控制信号将不再仅仅依靠车速与扭矩信号，而是根据转向角、转向速度、横向加速度、前轴重力等多种信号进行与汽车特性相吻合的综合控制，以获得更好的转向路感。
目前已经开始这方面的研究。
从国内外的研究来看，EPS今后的研究主要集中在以下几方面：
(1)EPS助力控制策略。
助力控制是在转向过程中为减轻转向盘的操纵力，通过减速机构把助力电机的力矩作用到机械转向系上的一种基本控制模式。
助力控制策略的主要目的是根据转向助力特性曲线确定助力电动机的助力大小，辅助驾驶员实现汽车转向。
控制策略是EPS研究的重点。
(2)系统匹配技术。
助力特性的匹配、电机及减速机构的匹配、传感器的匹配以及EPS 系统与其它子系统进行匹配，是使整车性能达到最优的关键。
(3)可靠性。
转向系统是驾乘人员的“生命线”之一，必须保证高度可靠性。
EPS除了应有良好的硬件保证外，还需要良好的软件做支撑，因此对 EPS的可靠性提出了很高的要求。
电动助力转向系统经过近二十多年的发展，技术日趋成熟，其应用范围从最初的前轴负荷较小的转向柱助力式EPS微型轿车向前轴负荷较大的大型轿车、商用客车、货车方向发展，EPS系统的助力形式也由低速、转向柱助力型向全速、齿条助力型发展。
由于技术、制造和维修成本等原因，目前汽车转向系统仍以液压助力的HPS(包括 ECHPS、EHPS)为主。
线控转向系统由于成本高以及现有法规限制等原因，在近期很难在车辆上装配。
EPS具有节能与环保等诸多优点，EPS取代HPS是今后一段时间内汽车转向系统发展的趋势。
7、EPS的关键技术
电动助力转向系统的关键技术主要包括硬件和软件两个方面。
硬件技术主要涉及传感器、电机和ECU。
传感器是整个系统的信号源，其精度和可靠性十分重要。
电机是整个系统的执行器，电机性能好坏决定了系统的表现。
ECU是整个系统的运算中心，因此ECU的性能和可靠性至关重要。
软件技术主要包括控制策略和故障诊断与保护程序两个部分。
控制策略用来决定电机的目标电流，并跟踪该电流，使得电机输出相应的助力矩。
故障诊断与保护程序用来监控系统的运行，并在必要时发出警报和实施一定的保护措施。
