單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),汽車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),一、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用,電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),(ElectronicControlPowerSteering,，簡(jiǎn)稱,EPS,或,ECPS),是根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向情況等對(duì)轉(zhuǎn)向助力實(shí)施控制，使動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同的行駛條件下都有最佳的放大倍率：在低速時(shí)有較大的放大倍率，可以減輕轉(zhuǎn)向操縱力，使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；在高速時(shí)則適當(dāng)減小放大倍率，以穩(wěn)定轉(zhuǎn)向手感，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性二、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與分類,電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成根據(jù)轉(zhuǎn)向動(dòng)力源不同可分為液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓式,EPS,是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了控制液體流量的電磁閥、車速傳感器和電子控制單元等，電子控制單元根據(jù)檢測(cè)到的車速信號(hào)，控制電磁閥，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力放大倍率實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，從而滿足高、低速時(shí)的轉(zhuǎn)向助力要求液壓式,EPS,根據(jù)其控制方式的不同，又可分為流量控制式、反作用力控制式和閥靈敏度控制式三種形式電動(dòng)式,EPS,是在傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力電動(dòng)式,EPS,按照其轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與位置的不同，又可分為轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式和齒條助力式三種形式三、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),良好的隨動(dòng)性即轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向輪之間具有準(zhǔn)確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)能保證轉(zhuǎn)向輪可維持在任意轉(zhuǎn)向角位置高度的轉(zhuǎn)向靈敏度即轉(zhuǎn)向輪對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)應(yīng)具有靈敏的響應(yīng)性能良好的穩(wěn)定性即具有很好的直線行使穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向自動(dòng)回正能力助力效果能隨車速變化和轉(zhuǎn)向阻力的變化作相應(yīng)的調(diào)整低速時(shí)，有較大的助力效果，以克服路面的轉(zhuǎn)向阻力；高速時(shí)，要有適當(dāng)?shù)穆犯?，以避免因轉(zhuǎn)向過(guò)輕而發(fā)生事故與傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向相比，效率明顯提高，特別是電控電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可達(dá),90%,以上電動(dòng)式,EPS,的結(jié)構(gòu)與工作原理,電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助扭矩的電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)該系統(tǒng)只需利用微機(jī)控制電動(dòng)機(jī)電流的方向和幅值，就可直接控制轉(zhuǎn)向助力的大小，控制的自由度較高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便，其在轎車上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛1.,電動(dòng)式,EPS,的特點(diǎn),與液壓式,EPS,相比，電動(dòng)式,EPS,具有如下優(yōu)點(diǎn)能耗降低。

電動(dòng)式,EPS,只有轉(zhuǎn)向時(shí)系統(tǒng)才工作，消耗較少的能量因而與液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，在各種行駛工況下均可節(jié)能,80,90,輕量化顯著電動(dòng)式,EPS,無(wú)液壓式,EPS,必須具有的液壓缸、油泵、轉(zhuǎn)閥、液壓管道等部件，因此其結(jié)構(gòu)緊湊、重量減輕、無(wú)油滲漏問(wèn)題、系統(tǒng)易于布置優(yōu)化助力控制特性液壓助力的增減有一定的滯后性，反應(yīng)敏感性較差，隨動(dòng)性不夠電動(dòng)式,EPS,由于采用電子控制，可以使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向性能得到優(yōu)化，增強(qiáng)隨動(dòng)性系統(tǒng)安全可靠當(dāng)電動(dòng)式,EPS,出現(xiàn)故障時(shí)，可立即切斷電動(dòng)機(jī)與助力齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳送，迅速轉(zhuǎn)入人工一機(jī)械轉(zhuǎn)向狀態(tài)2,電動(dòng)式,EPS,的類型,電動(dòng)式,EPS,轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)有轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式和齒條助力式三種轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向軸上，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、電動(dòng)機(jī)齒輪傳給轉(zhuǎn)向軸的齒輪，然后經(jīng)萬(wàn)向節(jié)及中間軸傳給轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向器小齒輪處與轉(zhuǎn)向軸助力式相比，可以提供較大的轉(zhuǎn)向力，適用于中型車這種助力形式的助力控制特性方面比較復(fù)雜齒條助力式轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向齒條處，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條與轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式相比，可以提供更大的轉(zhuǎn)向力，適用于大型車。

這種助力形式對(duì)原有的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有較大改變3,電動(dòng)式,EPS,的組成、原理,（,1,）電動(dòng)式,EPS,的組成,主要由扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)、電子控制單元等組成電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)式,EPS,的助力源，電子控制單元根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向扭矩等參數(shù)，控制電動(dòng)機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向的作用電動(dòng)式,EPS,的組成,1,轉(zhuǎn)向盤(pán),2,轉(zhuǎn)向軸,3,電子控制單元,4,電動(dòng)機(jī),5,電磁離合器,6,齒條,7,橫拉桿,8,轉(zhuǎn)向輪,9,輸出軸,10,扭力桿,11,扭矩傳感器,12,轉(zhuǎn)向齒輪,當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向軸上的扭矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的扭矩大小，并把它變成輸出信號(hào)，該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元電子控制單元根據(jù)這些輸入信號(hào)，判斷汽車的運(yùn)行工況，確定助力扭矩的大小和方向，控制電動(dòng)機(jī)的電流大小和轉(zhuǎn)向，進(jìn)而調(diào)整轉(zhuǎn)向助力的大小2）工作原理,電動(dòng)式,EPS,主要由扭矩傳感器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器及減速機(jī)構(gòu)等組成，其各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理如下2電動(dòng)式EPS主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理,扭矩傳感器的作用是測(cè)量轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器之間的相對(duì)扭矩，是電動(dòng)助力的參數(shù)之一扭矩傳感器可分為無(wú)觸點(diǎn)式扭矩傳感器和有觸點(diǎn)式扭矩傳感器。

無(wú)觸點(diǎn)式扭矩傳感器圖,4-25,所示為無(wú)觸點(diǎn)式扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理1）扭矩傳感器,圖,4-25,無(wú)觸點(diǎn)式扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理,有觸點(diǎn)式扭矩傳感器圖,4-26,所示為滑動(dòng)可變電阻式扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)和原理示意圖它是將轉(zhuǎn)向力矩引起的扭力桿角位移轉(zhuǎn)換為電位器電阻的變化以引起輸出電壓的變化，并經(jīng)滑環(huán)傳遞出來(lái)作為扭矩信號(hào)電動(dòng)式,EPS,一般采用直流電動(dòng)機(jī)其工作原理與啟動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)的原理基本相同其電壓為,12V,，最大通過(guò)電流一般為,30A,左右，額定轉(zhuǎn)矩為,10N,m,左右2）電動(dòng)機(jī),圖,4-26,滑動(dòng)可變電阻式扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)和原理,圖,4-28,為單片干式電磁離合器的工作原理圖當(dāng)圖,4-26,所示的滑動(dòng)可變電阻式扭矩傳感器結(jié)構(gòu)電流通過(guò)滑環(huán)進(jìn)入電磁離合器線圈時(shí)，主動(dòng)輪產(chǎn)生電磁吸力，帶花鍵的壓板被吸引與主動(dòng)輪壓緊，于是電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)軸、主動(dòng)輪、壓板、花鍵、從動(dòng)軸傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3）電磁離合器,圖,4-27,電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路,圖,4-28,電磁離合器的工作原理,1,接線柱,2,線圈,3,壓板,4,花鍵,5,從動(dòng)軸,6,主動(dòng)輪,7,滾珠軸承,渦輪渦桿減速助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)渦輪渦桿減速助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由電磁離合器、一套渦輪渦桿助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖,4-29,所示。

電動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)向助力通過(guò)渦輪渦桿機(jī)構(gòu)放大作用于轉(zhuǎn)向柱，輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作車輛高速行駛不需要助力或在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，為了增加轉(zhuǎn)向的可靠性，在電動(dòng)機(jī)與助力機(jī)構(gòu)之間采用電磁離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分離4）減速機(jī)構(gòu),差動(dòng)輪系助力減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)差動(dòng)輪系助力減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一套渦輪渦桿機(jī)構(gòu)和一套差動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)組成，如圖,4-30,所示轉(zhuǎn)向輸入軸與差動(dòng)輪系的中心輪相連，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)一級(jí)渦輪渦桿減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒圈運(yùn)動(dòng)，合成的運(yùn)動(dòng)由行星架輸出其工作原理是根據(jù)車速和手動(dòng)轉(zhuǎn)向角度，電子控制單元按照事先確定的控制規(guī)律使電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)與手動(dòng)轉(zhuǎn)向同方向的輔助轉(zhuǎn)角并利用差動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)合成得到前輪轉(zhuǎn)向角度，這間接地減小了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比而減小了手動(dòng)轉(zhuǎn)向角度，從而減少了駕駛員消耗的轉(zhuǎn)向功圖,4-29,渦輪渦桿減速助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu),1,轉(zhuǎn)向盤(pán),2,扭矩傳感器,3,渦輪渦桿機(jī)構(gòu),4,離合器,5,電動(dòng)機(jī),6,齒輪齒條轉(zhuǎn)向器,渦輪渦桿減速助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)渦輪渦桿減速助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由電磁離合器、一套渦輪渦桿助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖,4-29,所示電動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)向助力通過(guò)渦輪渦桿機(jī)構(gòu)放大作用于轉(zhuǎn)向柱，輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作車輛高速行駛不需要助力或在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，為了增加轉(zhuǎn)向的可靠性，在電動(dòng)機(jī)與助力機(jī)構(gòu)之間采用電磁離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分離。

4）減速機(jī)構(gòu),差動(dòng)輪系助力減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)差動(dòng)輪系助力減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一套渦輪渦桿機(jī)構(gòu)和一套差動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)組成，如圖,4-30,所示轉(zhuǎn)向輸入軸與差動(dòng)輪系的中心輪相連，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)一級(jí)渦輪渦桿減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒圈運(yùn)動(dòng)，合成的運(yùn)動(dòng)由行星架輸出其工作原理是根據(jù)車速和手動(dòng)轉(zhuǎn)向角度，電子控制單元按照事先確定的控制規(guī)律使電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)與手動(dòng)轉(zhuǎn)向同方向的輔助轉(zhuǎn)角并利用差動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)合成得到前輪轉(zhuǎn)向角度，這間接地減小了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比而減小了手動(dòng)轉(zhuǎn)向角度，從而減少了駕駛員消耗的轉(zhuǎn)向功圖,4-30,差動(dòng)輪系助力減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu),1,轉(zhuǎn)向盤(pán),2,轉(zhuǎn)角傳感器,3,差動(dòng)行星輪機(jī)構(gòu),4,渦輪渦桿機(jī)構(gòu),5,齒輪齒條轉(zhuǎn)向器,。