电动助力转向系统分析

2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘上 操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二个 带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输出轴 转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当转动转 向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差，电路板 检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为电压信号传 递到EPS控制器中。如图所示。
1.电动助力转向系统的优点
2）助力效果相对更好。EPS可根据汽车运行的不同工况，通过优化设 计助力特性曲线，获得准确的助力，助力效果十分理想。同时还可以 通过控制阻尼系数减小因为路面的干扰对转向系统产生的影响，保障 车辆低速行驶时的轻便性，提高汽车高速行驶时的稳定性，进而提高 汽车的转向性能。 3）质量大大减轻。与液压转向比较，电动助力转向系统的结构更加 简单，零件数目显著减少，因而带来质量的轻便，于此同时使布置更 加简单，而且降低了工作时产生的噪声污染。
2.电缆的分类
新能源汽车充电有交流充电和直流充电两种方式，对应的，有交流新 能源汽车充电电缆和直流新能源汽车充电电缆两种类型的电缆。交流 充电大多是普通充电，时间较慢，而直流充电大多属于快速充电，充 电时间短，方便快捷。对电缆结构来说，直流充电电缆比交流充电电 缆多了一对充电通信线芯，属于综合电缆。
充电连接装置概述
知识点
01 充电连接装置的术语与定义 02 充电连接装置的一般要求
1.充电连接装置的术语与定义
1）充电连接装置 充电连接装置是指新能源汽车 充电时，连接新能源汽车和新 能源汽车供电设备的组件，主 要包括电缆、供电接口、车辆 接口、缆上控制保护装置、盖 帽等部件。

由 动助力转向系 Ｅ ｓ代表 统（Ｐ ）
与 支承 之 当量 阻 尼 ； ｅ 一 电动 机 生机 构 。根 据 电 机 来 动 力 转 向 的 发 展 方 转 角 ；Ｊ一转 向机 构 和前轮 的 当量 学 模 型 ： １ 转 向 ，它 具 有体 积 小 、重 量 轻 、结 惯性 矩 ；Ｂ广－ 向机构和 前轮 的 当 构 简 单 、 节 能 环 保 、随 车 速 变化 量 阻尼 系数 ； ６， 小 齿 轮 转 角 ； 一
Ｃｏ ｔ ｌ ｎ ｍｕａ ｉｎ Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｔ ｅ ｉｇ Ｓ ｓ ｅ ｎ ｒ ｄ Ｓｉ ｌｔ ａ ｙ ｉ ｎ Ｅｌｃ ｒ ｏ ｏ ａ ｏ ｃ ｒ ｅ ｒ ｙ ｔ ｍ Ｓ ｎ
电动助 力 转 向系统 控 制及 仿 真 分 析
Ｃ ｏｎ ｒ ｔｏｌ ａｎｄ Ｓｉ ｕｌ ｉ ｍ ａｔ ｏｎ Ａｎａｌ ｓ ｓ ｏｎ Ｅｌ ｔ ｉ ｙ ｉ ｅｃ ｒ Ｐｏｗ ｅｒＳｔ ｃ ｅｅｒ ｓ ｅｍ ｉ ｎｇ Ｓｙ ｔ
６ Ｏ ５ ０
４ Ｏ
耋０ ３
重
婪２ ０
ＥＳ Ｐ 动力学模型的建立
对 于 电动助 力 转 向系统 ，为分 析 问题 方便 ，把前 轮和转 向机构 向
・
盎
１ ０ ０ １ ０ １０ ０
转 向轴 简化 ，转矩 传感器 安装在 转 向盘和 助力机 构之 间 ，可 以看成是
出力矩 ，实现 助力 转 向。
根 据 汽 车 的 特 点 ，选 择 直 流 Ｔ ＝ 其 中Ｌ一 电机 电感 ； ＭＬ Ｂ Ｇ。
有 转 向动 作 发 生 时 ，扭 矩 传 感 器 电机 作 为 ＥＰ Ｓ系 统 的 助 力 转 矩 产 ｉ 电 枢 电流 ；Ｕ 一 输 入 电压 ； 一

齿轮助力式
助力位置在转向器小齿轮处。该方案的助 力转矩也经过了转向器放大，因此要求电机的 减速机构传动比也相对较小；电机安装在发动 机舱内，工作环境较差，对电机的密封要求较 高；由于电机的安装位置距离驾驶员有一定距 离，对电机的噪声要求不是太高；同时，电机 的力矩波动不太容易传到转向盘上，驾驶员手 感适中；助力转矩不通过转向管柱传递，因此 对转向管柱的刚度和强度要求较低。这种助力 方式比较适合用于前轴负荷中等的轻型轿车。
齿条助力式
助力位置在齿条上。该方案的助力转矩作 用在齿条上，助力转矩没有经过转向器的放大， 因此要求电机的减速机构具有较大的传动比， 减速机构相对较大；电机布置在发动机舱内， 工作环境差，对其密封要求也较高；由于电机 的安装位置距离驾驶员较较远，对电机的噪声 要求不高；同时，电机力矩波动不易传到转向 盘上，驾驶员具有良好的手感；助力转矩不通 过转向管柱传递，因此对转向管柱的刚度和强 度要求较低。这种助力方式比较适合用于前轴 负荷较大的高级轿车和货车上。
（二）电动助力转向技术的发展概况
NSK开发的电动助力转向 开发的电动助力转向
光洋精工开发的电动助力转向
本田公司开发的电动助力转向
装有EPS的铃木轿车 的铃木轿车 装有
（二）电动助力转向技术的发展概况
欧美
开发较晚，但起点高、力度大。 开发较晚，但起点高、力度大。TRW及Delphi、Bosch、ZF都相继 及 、 、 都相继 推出电动助力转向。 Delphi将电动助力转向作为扩大其在全球汽车零 推出电动助力转向。 将电动助力转向作为扩大其在全球汽车零 配件市场销售的重点产品。 配件市场销售的重点产品。Mercedes_Benz和Siemens Automotive共同 和 共同 投资6500万英镑用于电动助力转向的开发。 万英镑用于电动助力转向的开发。 投资 万英镑用于电动助力转向的开发

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。