汽车电动助力转向系统研究

2024年电动助力转向系统市场分析现状引言随着现代汽车工业的高速发展，电动助力转向系统（Electric Power Steering System，简称EPAS）在市场上得到了广泛的应用。

EPAS通过电动机实现对车辆方向盘的助力，提供更轻便、灵活和舒适的转向操控体验。

本文将对EPAS市场现状进行分析，探讨其发展趋势和前景。

1. 市场规模及增长趋势分析EPAS市场在过去几年中呈现出稳步增长的态势。

根据市场研究公司的数据，2019年全球EPAS市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。

这一增长趋势主要受到以下因素的影响：•技术进步：EPAS技术不断改进，使得转向系统更加高效、准确和可靠。

新一代的EPAS系统具备更高的转向助力比和更低的能耗，满足了消费者对驾驶性能和燃油经济性的需求。

•环保意识增强：传统液压助力转向系统存在油液泄漏和能源浪费等问题，而EPAS系统通过电动助力的方式能够更好地满足环保需求。

随着环保意识的增强，EPAS系统在市场上的需求逐渐增加。

•消费者需求变化：现代消费者对驾驶体验的要求越来越高，他们更注重操控的轻便和灵活性。

EPAS系统通过提供各种驾驶模式和自动适应调整助力特性，满足了消费者对操控体验的多样化需求。

2. 市场竞争格局分析EPAS市场竞争激烈，多家汽车零部件供应商和制造商加入其中。

主要竞争对手包括博格华纳、日本电装、 TRW Automotive 和 JTEKT Corporation等。

这些公司通过不断提升技术实力、扩大产能和改进服务水平来提高市场占有率。

除了传统的竞争对手，EPAS市场面临来自其他技术领域的竞争。

随着自动驾驶技术的快速发展，一些新兴科技公司也进入到EPAS市场。

例如，谷歌的自动驾驶技术团队Waymo正在与一些汽车制造商合作开发具备自动驾驶功能的EPAS系统。

3. 市场发展前景分析EPAS市场在未来几年中有望继续保持增长态势。

以下因素可能对其发展产生积极影响：•新能源车市场增长：随着新能源汽车的普及，对EPAS系统的需求将进一步提升。

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。

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。

电控液压助力转向系统的研究现状和展望[摘要]：综述电控液压助力转向系统的结构、工作原理及其特点，电控液压助力转向系统能够根据转向需求提供不同的转向助力，既可改善低速时的转向轻便性，又可保证高速时的转向手感。

ehps既可以节省燃油消耗，有利于环保；又能够有效解决转向轻便性与转向灵敏性的矛盾，改善车辆的操纵稳定性，提高驾驶舒适性和安全性。

[关键词]：汽车电控液压助力转向研究现状中图分类号：tn948.2 文献标识码：tn 文章编号：1009-914x（2012）29- 0050 -031引言当今汽车技术的发展追求节能、环保和安全，ehps由于具有节约能源、成本低、便于控制和易于调节等优点，已成为各国汽车界研究的重点。

电控液压助力转向系统不但继承了液压助力转向系统的优点，而且作为向电动助力转向系统过渡的中间产品，起着承前启后的作用，同时也发展了自己的特色。

ehps系统特殊的优点以及它不断增加的市场正使得国内的专家学者以及许多汽车公司对ehps系统产生越来越浓厚的兴趣，已经成为国内车辆技术研究的热点。

2 汽车转向系统的发展汽车转向系统分为机械转向系统和助力转向系统，随着现代汽车技术的快速发展，助力转向系统由传统的液压助力转向系统（hydraulic power steering system，简称hps）向电控液压助力转向系统（electro-hydraulic power steering system，简称ehps）、电动助力转向系统（electric power steering system，简称eps）、线控转向系统（steering by wire system，简称sbw）发展。

机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机械三大部分组成，以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的，从而增加了驾驶员的疲劳，减小了转向灵敏度，因此机械转向系统很难协调转向轻便性和转向灵敏性之间的矛盾，降低了汽车行驶安全性和舒适性。

汽车电动助力转向系统的设计第1章绪论1.1汽车转向系统简介汽车转向系是用来维持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。

它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。

转向系统作为汽车的一个重要组成局部，其性能的好坏将直截了当碍事到汽车的转向特性、稳定性、和行驶平安性。

目前汽车转向技术要紧有七大类：手动转向技术〔MS〕、液压助力转向技术〔HPS〕、电控液压助力转向技术〔ECHPS〕、电动助力转向技术〔EPS〕、四轮转向技术〔4WS〕、主动前轮转向技术〔AFS〕和线控转向技术〔SBW〕。

转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。

电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点，是一项紧扣当今汽车开展主题的新技术，他是目前国内转向技术的研究热点。

转向系的设计要求(1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。

不满足这项要求会加速轮胎磨损，并落低汽车的行驶稳定性。

(2)汽车转型行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。

(3)汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生共振，转向盘没有摆动。

(4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。

(5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。

(6)操纵轻便。

(7)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。

(8)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。

(9)在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻损害的防伤装置。

(10)进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。

1.2EPS的特点及开展现状EPS与其他系统比立关于电动助力转向机构(EPS)，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量；而关于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等缘故要消耗较多的能量。

车辆工程技术115维修驾驶汽车电动助力转向系统以电子控制技术为技术支撑，通过改善汽车动态与静态性能，保证驾驶的舒适，提升汽车行驶的安全性。

汽车电动助力转向系统最大的优势则体现在工作效率高、能耗少上，但是其优势性能的发挥建立在日常的检修维护基础之上，也要求检修维护人员掌握故障处理技巧，做到故障的有效、快速处理，确保其性能的有效发挥。

1　汽车电动助力转向系统概述其主要构成是ECU控制器、管柱、扭矩角度传感器、无刷电机。

汽车电动助力转向系统利用无刷电机提供转向助力，出现转向动作时，传感器可以迅速测定转向角度大小，及时将信号传输给ECU控制器，而其接收到车速及相关信号后，指导实现电动助力转向系统的实时控制。

2　汽车电动助力转向系统常见故障诊断2.1　汽车电动助力转向系统的常见故障最常见的故障是汽车电动助力转向系统无助力或者误助力。

前者指其运行过程中驾驶员需要助力时电动助力转向系统却无法及时提供助力支持，这一故障发生率较高[1]。

导致其无助力的原因是多方面的，有离合器失效断开、电机驱动电路失效的原因，也有直流电机发生故障的原因。

而误助力是指驾驶员驾驶汽车不需要电动助力转向系统助力时，该系统却提供了助力。

相对来说，该类型故障发生率较低，多为传感器失效故障、离合器错误断开等原因引起。

除了这两大故障之外，左右转向力矩不均、前进途中车辆偏于一侧、电机工作不正常等也是常见故障。

2.2　电动助力转向系统故障检修在发现故障后应及时检修分析车辆具体情况，判断故障部位。

检修传动带，传动带作为核心的连接部件，类型较多，应用广泛。

传动带检查的重点是其松紧度的检查，还有其与带轮的配合情况检查。

检查储液罐，主要检查储液罐中的油脂状态，一旦油脂出现问题，必须及时更换，其使得车身水平的基础上，让发动机处于怠速状态。

故障后要重点检查液面是否有乳化现象，且及时清除旧液压油，更换新液压油，检查空气排放情况，检查系统内是否存在气泡，如果发现有气泡，则认为有空气进入系统，及时排出空气，直到不再产生气泡。

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。