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EPS工作原理引言概述：EPS（Electric Power Steering）是一种现代汽车操控系统，它通过电机代替传统的液压助力装置，使驾驶更加轻松和舒适。
本文将详细介绍EPS的工作原理，包括感应器、控制器、电机和转向机构等方面。
正文内容：1. 感应器1.1 转向角度传感器：转向角度传感器通过感知驾驶员的转向操作，将转向角度信息传递给EPS系统。
1.2 转矩传感器：转矩传感器测量驾驶员施加在方向盘上的转矩，以便EPS系统能够根据驾驶员的力量调整助力的大小。
2. 控制器2.1 控制算法：EPS的控制器使用复杂的算法来处理感应器传来的数据，并根据驾驶员的转向意图和车辆状态来控制电机的输出。
2.2 助力调节：控制器根据车速、转向角度和转矩等参数，调节电机的输出力矩，以提供适当的助力，使驾驶员能够更轻松地操控车辆。
3. 电机3.1 电机类型：EPS系统中使用的电机通常是直流无刷电机，其具有高效率和快速响应的特点。
3.2 功率输出：电机通过转动输出力矩，以辅助驾驶员进行转向操作。
3.3 电机控制：电机的转向力矩由控制器根据驾驶员的操作和车辆状态进行精确控制，以提供所需的助力。
4. 转向机构4.1 齿轮传动：EPS系统通过齿轮传动将电机的转动力矩传递给转向机构，从而实现转向操作。
4.2 助力调节：转向机构根据电机输出的力矩和驾驶员的转向操作，调整前轮的转向角度，以实现精确的转向控制。
5. 故障检测与安全5.1 故障检测：EPS系统具备故障检测功能，能够及时发现并报告系统故障，以确保驾驶安全。
5.2 安全保护：EPS系统设有多重安全保护机制，如过载保护和过热保护，以防止电机过载和损坏。
总结：综上所述，EPS的工作原理涉及感应器、控制器、电机和转向机构等多个方面。
感应器通过感知驾驶员的转向操作和转矩施加，将转向角度和转矩信息传递给控制器。
控制器根据算法处理感应器的数据，并通过调节电机的输出力矩，提供适当的助力。
汽车ESP工作原理ESP（Electronic Stability Program）是一种车辆动态稳定控制系统，它通过感知车辆的动态状态并对车辆进行主动干预，以提高车辆的稳定性和操控性。
本文将详细介绍汽车ESP的工作原理。
1. 传感器系统汽车ESP系统依赖于多个传感器来感知车辆的动态状态。
这些传感器包括轮速传感器、加速度传感器、转向角传感器等。
轮速传感器用于测量每一个车轮的转速，加速度传感器用于测量车辆的加速度和侧向加速度，而转向角传感器用于测量车辆的转向角度。
2. 控制单元汽车ESP系统的核心是控制单元，它负责接收传感器的数据，并根据这些数据进行实时分析和判断。
控制单元通常由微处理器和相关的算法组成，它能够快速响应并做出适当的控制决策。
3. 刹车系统ESP系统通过刹车系统来实现对车辆的主动干预。
当控制单元判断车辆浮现失控或者潜在的侧滑情况时，它会通过控制刹车系统来调整每一个车轮的制动力。
具体来说，它会通过电子液压单元控制每一个车轮的制动压力，以减少侧滑和提高车辆的稳定性。
4. 动力系统除了刹车系统，ESP系统还可以通过控制动力系统来干预车辆的稳定性。
当控制单元检测到车辆浮现侧滑时，它可以通过减少发动机的输出扭矩来减轻侧滑情况，并匡助车辆恢复稳定。
5. 工作原理当车辆在行驶过程中浮现侧滑或者失控情况时，传感器系统会实时监测车辆的动态状态，并将数据传输给控制单元。
控制单元通过分析这些数据，判断车辆是否处于不稳定状态，并根据需要采取相应的控制措施。
如果控制单元检测到车辆浮现侧滑情况，它会通过控制刹车系统来调整每一个车轮的制动力。
具体来说，它会增加侧滑车轮的制动力，以减少侧滑情况，并减少相邻车轮的制动力，以提供更好的操控性。
此外，当车辆转向时，控制单元还会根据转向角度和车辆的动态状态来调整车辆的稳定性。
例如，当车辆转向过快或者转向过猛时，控制单元可以通过控制动力系统来减少发动机输出扭矩，以减轻侧滑情况并提高车辆的稳定性。
汽车ESP工作原理ESP，即电子稳定程序（Electronic Stability Program），是一种车辆动态稳定控制系统，通过传感器和控制单元对车辆的运动状态进行实时监测和控制，以提高车辆的稳定性和操控性能。
本文将详细介绍汽车ESP的工作原理。
一、传感器系统ESP系统依靠多个传感器来获取车辆的各项数据，包括车辆的加速度、转向角度、车轮转速、侧倾角等。
这些传感器通常包括陀螺仪、加速度计、转向传感器、轮速传感器等。
这些传感器将车辆的状态信息传输给ESP控制单元。
二、控制单元ESP控制单元是系统的核心部件，它接收传感器传输的数据，并根据预设的算法进行分析和判断，以确定车辆是否出现潜在的失控风险。
控制单元还可以根据需要对车辆进行主动干预，以恢复车辆的稳定状态。
三、制动系统ESP系统通过制动系统对车辆进行干预，以改变车辆的运动状态。
当控制单元检测到车辆出现侧滑、失控或转向过度等情况时，它会通过制动系统对车轮进行独立的制动操作，以实现对车辆的稳定控制。
例如，当车辆出现侧滑时，ESP系统会通过制动某个车轮来纠正车辆的滑动方向，使车辆恢复稳定。
四、驱动力控制系统除了制动系统，ESP系统还可以通过调整车辆的驱动力分配来实现对车辆的稳定控制。
当车辆转向过度或出现侧滑时，ESP系统可以通过调整发动机的输出功率，或者通过刹车干预来改变车轮的牵引力分配，以帮助车辆恢复稳定状态。
五、工作流程ESP系统的工作流程可以简单概括为以下几个步骤：1. 数据采集：传感器系统采集车辆的各项数据，包括车辆状态、车速、转向角度等。
2. 数据处理：控制单元对采集到的数据进行处理和分析，以判断车辆是否存在潜在的失控风险。
3. 判断与干预：根据数据处理的结果，控制单元判断是否需要对车辆进行干预，并通过制动系统或驱动力控制系统进行相应的干预操作。
4. 稳定控制：ESP系统通过制动某个车轮或调整驱动力分配，使车辆恢复稳定状态，并减少侧滑、失控等风险。
汽车ESP工作原理一、引言汽车ESP（Electronic Stability Program）是一种电子稳定系统，旨在提高汽车在紧急情况下的稳定性和操控性能。
本文将详细介绍汽车ESP的工作原理。
二、ESP的基本原理1. 传感器系统汽车ESP系统依靠多个传感器来感知车辆的动态状态，包括车速传感器、转向角传感器、横向加速度传感器等。
这些传感器将车辆的实时数据传输给ESP控制单元。
2. 控制单元ESP控制单元是整个系统的核心，它通过接收传感器的数据来判断车辆的运动状态。
控制单元内部有一个算法，根据传感器数据进行实时计算和分析，以便判断车辆是否出现潜在的失控情况。
3. 刹车系统ESP系统通过控制车辆的刹车系统来实现稳定性控制。
当ESP控制单元检测到车辆出现偏离预期轨迹的情况时，它会通过控制刹车系统来调整车辆的运动状态，以保持车辆的稳定性。
三、ESP的工作原理1. 车辆动态监测ESP系统通过传感器实时监测车辆的动态状态，包括车速、转向角度、横向加速度等。
这些数据被发送给ESP控制单元进行分析。
2. 判断车辆是否失控ESP控制单元会根据传感器数据进行实时计算和分析，以判断车辆是否出现失控的趋势。
例如，当车辆在行驶过程中出现过大的侧向加速度时，ESP系统会认为车辆可能会发生侧滑或甩尾的情况。
3. 调整刹车力分配当ESP系统判断车辆可能失控时，它会通过调整刹车系统来恢复车辆的稳定性。
具体来说，ESP系统会根据车辆的动态状态，通过控制单元向不同车轮施加不同的刹车力，以减少车辆的侧滑或甩尾倾向。
4. 控制发动机输出功率除了调整刹车力分配外，ESP系统还可以通过控制发动机输出功率来改变车辆的运动状态。
当ESP系统检测到车辆失控的趋势时，它可以降低发动机输出功率，以减少车辆的加速度，从而帮助恢复车辆的稳定性。
四、ESP的优势和应用1. 提高车辆稳定性ESP系统可以有效地控制车辆的侧滑和甩尾，提高车辆在紧急情况下的稳定性和操控性能。
汽车ESP工作原理ESP（Electronic Stability Program）是一种车辆动态稳定控制系统，通过传感器和控制单元的协同工作，能够感知车辆的运动状态并采取相应的控制措施，提高车辆的稳定性和安全性。
下面将详细介绍汽车ESP工作原理。
一、传感器系统汽车ESP系统通过多个传感器来感知车辆的运动状态，主要包括车速传感器、转向角传感器、侧倾角传感器、制动压力传感器等。
这些传感器能够实时监测车辆的速度、转向角度、侧倾角度以及制动压力等参数，并将这些数据传输给控制单元。
二、控制单元控制单元是汽车ESP系统的核心部件，它接收传感器传输的数据，并根据预设的算法进行处理和分析，判断车辆是否存在失控风险。
如果发现车辆失控的迹象，控制单元将发出指令，通过制动系统和发动机管理系统等执行器来实施相应的控制措施。
三、制动系统控制汽车ESP系统通过制动系统控制来提高车辆的稳定性。
当控制单元判断车辆存在侧滑或者过度转向的风险时，它会通过制动压力传感器监测到的制动压力信息，对车轮进行独立的制动控制。
具体来说，如果某个车轮浮现侧滑的情况，控制单元将通过液压系统调整该车轮的制动压力，使其恢复正常的附着力，从而防止车辆失控。
四、发动机管理系统控制除了制动系统控制外，汽车ESP系统还通过发动机管理系统控制来提高车辆的稳定性。
当控制单元判断车辆存在过度转向的风险时，它会通过发动机控制单元调整发动机的输出功率，减少车辆的加速度，从而减轻车辆的转向力矩，使车辆恢复稳定。
五、其他辅助控制措施汽车ESP系统还可以通过其他辅助控制措施来提高车辆的稳定性。
例如，当控制单元判断车辆存在侧倾的风险时，它可以通过制动系统控制来调整车轮的制动压力，从而减小车辆的侧倾角度。
此外，汽车ESP系统还可以通过对车轮的独立制动控制来实现差速锁定功能，提高车辆在低附着力路面上的牵引力。
六、总结汽车ESP系统是一项重要的安全辅助系统，它能够有效地提高车辆的稳定性和安全性。
汽车ESP工作原理ESP（Electronic Stability Program）是一种车辆动态稳定控制系统，它通过传感器和控制单元对车辆的转向、速度、加速度等参数进行实时监测和分析，以提供更好的操控性和安全性。
ESP系统的工作原理如下：1. 传感器检测：ESP系统通过车辆上安装的传感器实时检测车辆的转向角度、横向加速度、车轮转速等参数。
这些传感器通常包括转向传感器、加速度传感器、车轮速度传感器等。
2. 数据处理：传感器采集到的数据会被送至ESP系统的控制单元进行处理。
控制单元会对数据进行实时分析和比较，判断车辆是否存在潜在的动态稳定问题。
3. 动态稳定控制：一旦ESP系统检测到车辆存在动态稳定问题，控制单元会通过电子控制单元（ECU）向相关执行器发出指令，以实现动态稳定控制。
这些执行器包括制动系统和发动机控制系统。
4. 刹车力分配：ESP系统可以根据车辆的实际状况，智能地调整每一个车轮的制动力分配，以提供最佳的车辆稳定性。
例如，在车辆转向过度时，ESP系统可以通过制动特定车轮来减少侧滑现象，提高车辆的稳定性。
5. 发动机扭矩控制：ESP系统还可以通过调整发动机的扭矩输出来匡助车辆恢复稳定状态。
当车辆失控时，ESP系统可以减少发动机输出扭矩，以减少车辆的加速度，从而提供更好的操控性。
6. 反馈控制：ESP系统不仅可以主动控制车辆的稳定性，还可以通过反馈机制匡助驾驶员更好地掌握车辆的操控状况。
当ESP系统介入时，驾驶员会收到相应的警告信号，以提醒其注意车辆的操控情况。
总结起来，汽车ESP系统通过实时监测和分析车辆的动态参数，通过智能控制制动力分配和发动机扭矩输出，以提供更好的车辆操控性和安全性。
它可以有效减少侧滑、失控等动态稳定问题，提高驾驶员的操控信心和行驶安全。
这是现代汽车安全技术的重要组成部份，已经成为许多汽车创造商的标配安全装备。
EPS工作原理
引言概述：
EPS（Electric Power Steering）是一种现代化的汽车转向系统，它通过电子控制单元（ECU）和电动助力装置（EPAS）来辅助驾驶员转向。
本文将详细介绍EPS 的工作原理，包括传感器信号采集、机电驱动、转向力计算、转向角度反馈和故障诊断等五个大点。
正文内容：
1. 传感器信号采集
1.1 转向角度传感器
1.2 转向助力传感器
1.3 车速传感器
1.4 转向助力控制模块
2. 机电驱动
2.1 机电类型
2.2 机电驱动方式
2.3 机电控制算法
3. 转向力计算
3.1 驾驶员转向意图识别
3.2 转向助力力矩计算
3.3 转向助力力矩输出
4. 转向角度反馈
4.1 转向角度传感器反馈
4.2 转向助力力矩反馈
4.3 转向角度修正
5. 故障诊断
5.1 故障检测与报警
5.2 故障代码诊断
5.3 故障排除与修复
总结：
EPS工作原理包括传感器信号采集、机电驱动、转向力计算、转向角度反馈和故障诊断等五个大点。
传感器信号采集涉及转向角度传感器、转向助力传感器、车速传感器和转向助力控制模块。
机电驱动包括机电类型、机电驱动方式和机电控制算法。
转向力计算涉及驾驶员转向意图识别、转向助力力矩计算和转向助力力矩输出。
转向角度反馈包括转向角度传感器反馈、转向助力力矩反馈和转向角度修正。
故障诊断包括故障检测与报警、故障代码诊断以及故障排除与修复。
通过EPS工作原理的详细介绍，我们可以更好地理解和运用这一现代化的汽车转向系统。
EPS工作原理EPS（电动助力转向系统）工作原理EPS（Electric Power Steering）是一种采用电动机来辅助车辆转向的系统。
它通过电子控制单元（ECU）和传感器来感知驾驶员的转向意图，并根据车辆速度和转向角度等参数来调整电动助力转向的力度。
EPS的工作原理可以分为三个主要步骤：感知驾驶员的转向意图、计算所需的转向辅助力度、施加转向辅助力度。
1. 感知驾驶员的转向意图：在EPS系统中，有两种常见的转向传感器：扭矩传感器和转角传感器。
扭矩传感器通过感知驾驶员施加在转向盘上的转矩来判断其转向意图。
转角传感器则通过感知转向盘的角度变化来判断转向意图。
这些传感器将转向意图的信号传递给ECU。
2. 计算所需的转向辅助力度：ECU接收到转向意图的信号后，会根据车辆的速度、转向角度和其他传感器提供的数据来计算所需的转向辅助力度。
例如，在低速行驶时，ECU可能会增加转向辅助力度，以提供更大的转向力。
而在高速行驶时，ECU可能会减小转向辅助力度，以保持稳定性。
3. 施加转向辅助力度：根据计算得出的转向辅助力度，ECU会控制电动助力转向系统中的电动机来施加相应的力度。
电动助力转向系统通常由一个齿轮和一个电动助力转向机电组成。
电动助力转向机电通过与齿轮的配合来产生转向辅助力度，从而减轻驾驶员的转向力。
需要注意的是，EPS系统还会考虑其他因素，如车辆的动态特性、驾驶员的习惯和路面状况等，以提供更加智能和舒适的转向辅助。
总结起来，EPS工作原理是通过感知驾驶员的转向意图，计算所需的转向辅助力度，并通过电动助力转向系统施加相应的力度来辅助车辆转向。
这种系统可以提供更轻松、更精确的转向操作，提高驾驶的舒适性和安全性。
汽车ESP工作原理汽车ESP（Electronic Stability Program）是一种车辆动态稳定控制系统，它通过传感器和控制单元来监测车辆的动态状态，并根据需要采取控制措施，以提高车辆的稳定性和安全性。
下面将详细介绍汽车ESP的工作原理。
1. 传感器系统汽车ESP系统依靠多个传感器来监测车辆的动态状态。
其中包括车轮转速传感器、转向角传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器等。
这些传感器能够实时测量车辆的速度、加速度、转向角度等参数，并将数据传输给ESP控制单元。
2. 控制单元ESP控制单元是整个系统的核心部件，它接收传感器传输的数据，并根据预设的算法进行分析和判断。
控制单元可以实时监测车辆的动态状态，如侦测车辆是否浮现偏离预期轨迹、是否存在侧滑等情况。
当控制单元判断车辆存在潜在的失控风险时，它将采取相应的控制措施来保持车辆的稳定。
3. 刹车系统ESP系统通过刹车系统来实现对车辆的稳定控制。
当控制单元判断车辆存在侧滑或者偏离轨迹的风险时，它会通过刹车系统对车轮进行独立控制。
具体来说，控制单元会根据需要分别控制每一个车轮的刹车力度，以实现对车辆的动态稳定控制。
例如，在车辆转弯时，控制单元可以对内侧车轮施加适当的制动力，以减少侧滑风险。
4. 发动机控制系统除了刹车系统外，ESP系统还可以通过发动机控制系统来实现对车辆的稳定控制。
当控制单元检测到车辆存在失控风险时，它可以通过调整发动机的输出功率来减少车辆的侧滑或者偏离轨迹的可能性。
例如，在车辆加速时，控制单元可以减少发动机的输出功率，以防止车辆浮现轮胎打滑的情况。
5. 稳定性控制模式汽车ESP系统通常具有不同的稳定性控制模式，以适应不同的驾驶条件和需求。
常见的稳定性控制模式包括标准模式、运动模式和关闭模式。
在标准模式下，ESP系统会自动进行稳定性控制；在运动模式下，系统允许一定程度的轮胎打滑，以提供更灵便的驾驶体验；在关闭模式下，ESP系统将彻底关闭，驾驶员将彻底自主控制车辆。
EPS工作原理EPS（Electronic Power Steering，电子助力转向系统）是一种采用电子控制器来辅助驾驶员转向的技术。
它通过感应车辆转向力的大小和方向，并通过电机产生相应的助力，从而减轻驾驶员转向的力度，提高驾驶的舒适性和操控性能。
EPS系统由三个主要组成部分组成：转向传感器、控制器和助力电机。
下面将详细介绍每个部分的功能和工作原理。
1. 转向传感器：转向传感器是EPS系统的重要组成部分，它用于感知驾驶员施加在方向盘上的转向力大小和方向。
通常，转向传感器采用非接触式的技术，如霍尔传感器或磁性传感器，通过感应方向盘旋转的角度和力的大小，将这些信息传递给EPS控制器。
2. 控制器：EPS控制器是整个系统的核心，它接收来自转向传感器的信号，并根据这些信号计算出合适的助力输出。
控制器通常由微处理器和相关的控制算法组成。
它根据驾驶员的转向需求和车辆的动态状况，实时调整助力输出的大小和方向。
控制器还可以根据不同的驾驶模式（如高速公路、城市道路等）进行自适应调节，以提供最佳的操控性能。
3. 助力电机：助力电机是EPS系统的执行器，它根据控制器的指令，产生相应的助力输出。
助力电机通常安装在转向柱上，并通过齿轮机构与转向装置相连。
当控制器检测到驾驶员施加转向力时，它会向助力电机发送信号，电机将根据信号产生适当的扭矩，通过齿轮机构传递给转向装置，从而实现转向助力。
助力电机通常是直流无刷电机，其转速和扭矩可以根据需要进行调节。
EPS系统的工作原理如下：1. 当驾驶员施加转向力时，转向传感器感知到方向盘的转动角度和力的大小，并将这些信息传递给EPS控制器。
2. EPS控制器根据接收到的信号，计算出合适的助力输出，并将指令发送给助力电机。
3. 助力电机根据控制器的指令，产生相应的扭矩，并通过齿轮机构传递给转向装置。
4. 转向装置根据助力电机提供的扭矩，实现转向助力，从而减轻驾驶员转向的力度。
5. EPS系统根据驾驶员的转向需求和车辆的动态状况，实时调整助力输出的大小和方向，以提供最佳的操控性能。
汽车EPS系统原理从上世纪50年代出现了汽车助力转向系统以来,经历了机械式、液压式、电控液压式等阶段,80年代人们开始研制电子控制式电动助力转向系统,简称EPS(ElectricPowerSteering)。
EPS 在机械式助力转向系统的基础上,用输入轴的扭矩信号和汽车行驶速度信号控制助力电机,使之产生相应大小和方向的助力,获得最佳的转向特性。
EPS用仅在转向时才工作的助力电机替代了在汽车运行过程中持续消耗能量的液压助力装置,简化了结构,降低了能耗,动态地适应不同的车速条件下助力的特性,操作轻便,稳定性和安全性好,同时,不存在油液泄漏和液压软管不可回收等问题。
可以说,EPS是集环保、节能、安全、舒适为一体的机电一体化设计。
电动助力转向系统EPS是当前世界最发达的转向助力系统,20世纪80年代,日本铃木公司首次开发。
因其具有独特的按需助力、随动跟踪、反映路感、节能高效、环保免维护、系统成本低等一系列优点,在中小排量汽车中即将以较大产品份额取代液压助力转向总成(HPS)。
与传统的转向系统相比较,汽车电动助力转向系统(EPS)结构简单,灵活性好,能充分满足汽车转向性能的要求,在操作的舒适性、安全性和节能、环保等方面显示出显著的优越性。
EPS的特点及工作原理(1)EPS系统的特点。
随着电子技术的发展,电子技术在汽车上的应用越来越广泛。
电动助力转向已成为汽车动力转向系统的发展方向。
由于采用动力转向可以减少驾驶员手动转向力矩,改善汽车的转向轻便性,因此在商用车、中高级轿车和轻型车上得到广泛的应用。
传统的动力转向系大多采用固定放大倍数的液压动力转向,缺点是不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。
为了克服以上缺点,研制出电子控制液压动力转向系(EHPS),使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。
但EHPS系统结构更复杂、价格更昂贵,而且效率低、能耗大。
EPS是一种机电一体化的新一代汽车智能转向助力系统。
与液压动力转向系统(HPS)相比,有如下优点:1 效率高,HPS系统效率一般为60%~70%,而EPS系统效率可达90%以上;2 能耗少,对于HPS系统,汽车燃油消耗率增加4%~6%;而EPS系统汽车燃油消耗率仅增加0.5%左右;3 路感好,使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力;4 回正性好,EPS系统内部阻力小,可得到最佳的回正特性;5 对环境污染少,EPS对环境几乎没有污染;6 可以独立于发动机工作,EPS系统只要电源电力充足,即可产生助力;7 应用范围广,尤其对于环保型的纯电动汽车,EPS系统为其最佳选择。
(2)EPS工作原理。
EPS原理是控制模块根据扭矩传感器和汽车速度传出的信号,确定转向助力的大小和方向,并驱动电机辅助转向操作,如图1所示[1]。
EPS系统由控制模块、转向柱管、电机成、扭矩传感器、汽车速度传感器(VSS)及抑噪器等部件组成。
控制模块的基本控制原理为:转向时,扭矩通过输入轴传递到扭力杆,输入轴和输出轴之间的旋转方向角度出现偏差,这些角度变化转换为扭矩传感器电压变化,并传送到控制模块。
1.转向盘2.输入轴3.扭力杆4.控制模块5.电机6.离合器7.输出轴8.中间传动轴9.下传动轴10.转向齿条11.横拉杆12.车轮图1 EPS转向系统控制模块根据扭矩传感器检测到的扭矩信号和车速信号以及反馈电机电压和电流信号,判断汽车的转向状态,向驱动单元发出控制指令,给电机一定占空比的电压,使电机按方向盘转动的角度和方向产生相应大小的辅助力,通过蜗轮蜗杆传递给输出轴,协助驾驶员进行转向操纵。
(3)P/S控制模块结构简介。
P/S控制器按功能可分为微电脑、A/D转换器和I/O装置;按模块可分为微处理器、扭矩传感器信号处理模块、电源及电源控制模块、直流永磁电机PWM驱动模块、电磁离合器驱动模块、发动机转速信号处理模块、扭矩传感器信号处理模块、车速信号处理模块及EPS灯处理模块等组成。
其主要功能是控制转向助力的大小和方向,此外,还有自我诊断功能和安全防护功能。
如图2所示。
当接通12V稳压电源,打开点火开关,此时EPS控制器电路板进入自检状态。
当EPS灯亮3s 后熄灭、电机工作1s后停止。
则表示EPS控制器电路板自检已通过。
否则,则表示EPS控制器电路板自检未通过。
P/S控制模块根据输入的扭矩电压、车速信号及发动机信号,产生脉冲调宽信号(PWM),确定电机的输出扭矩。
EPS关键技术1 控制模块控制原理控制电机电流信号的原理如图3所示,控制单元采用了闭环反馈调节,利用PID调节器,将电机的实际电流反馈回来与来自单片机的目标电流相比较,经过转换从而得到控制电机的斩波信号,该信号经过电机驱动电路可驱动电机进行转向助力。
控制电枢电流采用了电流反馈,使得电机的目标电流和实际工作电流之间的误差减少到足够小,从而使系统能够很快达到稳定状态。
2 EPS大负荷输出中存在的问题EPS如用于大排量的汽车,所用的电机功率必然加大,转动惯量和摩擦力矩随之增大,这不仅影响轮胎回正性,还会使转向时有粘滞感,助力跟随性差。
解决这些问题的方法是在控制电路中加上惯量补偿和摩擦补偿。
电机功率越大,在电压一定的情况下,电流增大,会导致电路温度过高,影响电子器件的正常工作。
另外,电机功率越大,噪音增大,EPS的电机装在驾驶室内,会影响驾驶员的舒适性。
(1)摩擦力矩。
在永恒直流电机中,摩擦力矩的主要来源有2个:1电刷和轴承的机械摩擦; 2磁通损失大的电机需要电刷和换向器有较大的接触面,这样才能减少电阻,增加磁通密度,从而使电机输出功率增大,但也导致了摩擦力矩的增大。
(2)电机的惯量补偿和摩擦补偿。
实际需要的电机电流是助力电流、惯性补偿电流、阻尼补偿电流和摩擦补偿电流之和。
电机电流用这些补偿电流来校正自己,从而提供较精确的实际需要电流。
其助力电流的大小随车速的提高而减小。
惯量补偿大大改善了转向时的响应性,可是导致的阻尼问题会影响转向的稳定性,在高速情况下最为明显。
阻尼补偿、摩擦补偿、惯性补偿均与电机转速相关,在补偿中必须给定,但考虑到电机的转速与电机的感应电压有一定的比例关系,因此不需要额外的传感器即可检测到。
3 电机总成特点EPS系统采用的电机为直流伺服电机,其主要特点有以下几个方面: 1调速范围广,易于平滑调节; 2过载、启动及制动转矩大; 3易于控制,可靠性高; 4调速时能量损耗小; 5加载时力矩平滑; 6噪音小。
EPS的助力大小,取决于电机的大小、电流大小及减速机构的减速比。
对于那些大排量的汽车,由于助力大,需大功率的电机,如果电机太大,转动惯量大,会导致助力跟随性差,因此,EPS 的使用范围受电机功率的限制。
在不同的车速、不同的输入转向力,其电机助力电流的大小是不一样的,在低车速时,助力电流大,高车速时,助力电流小,当车速达到某一数值时,则停止助力,如图4所示。
所有车速范围的助力电流大小,靠预先设定的助力曲线来实现。
4 输入输出扭矩特性EPS性能的好坏,通过在台架上测出各种车速下的输入输出扭矩特性曲线表现出来,如图5所示。
根据汽车的转向特性,在不同的车速下,输入输出扭矩特性曲线是不一样的。
车速越低,助力越大;反之,助力越小。
输入力矩输出力矩特性通过以下几个指标衡量:(1)输入力矩与输出力矩的比例关系。
输出力矩与输入力矩的比值越大,其助力效果越明显。
在车身前轴质量大、车速较低的情况下,输出力矩与输入力矩的比值需要加大;反之,输出力矩与输入力矩的比值需要减小。
输出力矩与输入力矩的比值通过预先设定的程序来控制。
但是,最大输出力矩受电机功率的限制。
(2)两侧不同输入力矩/最大输出力矩差异。
图5中的|a-b|就是两侧不同输入力矩/最大输出力矩差值。
该数值越小,说明其正向助力与反向助力的对称性好;数值越大,会导致正反向助力大小不一,使驾驶员在转向时感到一个方向手感重,另一方向手感轻,严重时导致方向老是往一边跑。
(3)输入输出力矩曲线的波动。
图5中的X值是输入输出力矩曲线的波动量,X值越小,助力越平稳,驾驶员的手感越好。
影响测量曲线波动量的因素主要有以下几个方面:1滑块在输入输出轴上运动的灵活性。
灵活性越好,X值越小;这与输入输出轴运动副光洁度有关;2控制程序在电流的反馈与各种补偿过程中,如果参数选择不当,使其控制信号波动太大,导致X值波动大;3扭矩传感器电阻膜分布的均匀性越好,X值波动越小;4蜗轮蜗杆传动的平稳性;5电机工作的稳定性。
(4)滞后现象。
图5中的Y值是输入输出特性曲线的滞后,Y值越小,转向系在回位时的跟随性越好。
影响Y值大小的主要因素有以下3个方面:1与滑块在输入输出轴上运动的摩擦力大小有关,摩擦力越大,Y值越大;2与电机的机械摩擦、惯性矩等因素有关,机械摩擦、惯性矩越大,Y值越大;3与蜗轮蜗杆传动的摩擦力和齿型啮合参数有关。
(5)曲线异常。
图5中的c、d曲线属于助力异常,这种情况是绝对不允许出现的,这种异常情况与控制模块、扭矩传感器及扭力杆及电机故障有关。
5 扭矩传感器本转向器的扭矩传感系统采用接触式电位器来感受电信号。
扭矩传感系统由输入轴、输出轴、扭力杆、滑块、钢球及扭矩传感器组成,它获得方向盘操作力大小和方向的信号,并把它们转换为电压值,将它们传递到控制模块。
该结构的优点在于扭力杆产生的微小的扭转角度,通过螺旋球槽、钢球和滑块后,将扭转角度位移转换并放大成滑块的轴向位移。
与非接触式的光电传感器相比,结构简单,造价低廉。
其缺点是对输出轴的螺旋球槽及滑块滚珠槽精度要求高,为了减小滑块的轴向间隙,其球槽采用螺旋滚动副,并且,其光洁度要求高,因此加工难度大。
如采取普通的球轴承槽,会使滑块装配后其轴向间隙太大,导致扭矩传感器信号失真。
另外,扭矩传感器结构采用主路辅路2路输出,只有2路电压之和在规定的范围内时,控制器才会工作。
保证了信号采集的真实性和可靠性。
电动助力转向系统(EPS)完全取消了液压部件，整个系统由机械转向系统加上扭矩传感器、车速传感器、电机传感器、ECU、助力电机、离合器、减速器等组成。
基本工作原理是: 转向盘转动时，扭矩传感器将检测到转向盘上的扭矩信号和转向信号传给ECU，ECU同时接受车速信号，据此决定助力电机的基本助力电流，然后一般还生成电机惯性补偿电流和阻尼补偿电流总电流作为电机目标电流。
通过ECU内部的电机驱动电路对电机进行扭矩控制。
根据电机布置位置不同，电动助力转向系统可分为:转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式三种。
转向柱助力式EPS的电机固定在转向柱一侧，通过减速机构与转向轴相连，直接驱动转向轴进行助力转向。
齿轮助力式EPS的电机和减速机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮助力转向。
齿条助力式EPS的电机和减速机构则直接驱动齿条提供助力。
------------------------------------------------------电动助力转向系统( EPS ) 是一种直接依靠电力提供辅助扭矩的动力转向系统, 它由电动机提供助力, 助力大小由电控单元( ECU) 控制。
