图1 EPS系统示意图
电动助力转向系统由机械转向系统、方向盘扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电机和减速机构等组成,如图1所示。电动助力转向系统的工作原理是:ECU根据最佳助力扭矩,向电机发出控制信号,通过功率驱动电路控制电机的转动,电机的输出经过减速机构减速增扭后,驱动齿轮齿条结构,产生相应的转向助力。通过精确的控制算法,可改变电机的扭矩,使传动机构获得所需的助力值。
电机是电动助力转向系统的动力源,其功能是根据ECU的指令输出适当的辅助扭矩。电机对EPS系统的性能有很大的影响,所以EPS系统对电机有很高的要求,不仅要求扭矩大、扭矩波动小、转动惯量小、功率密度高,而且要求可靠性高和寿命长。由于永磁同步电机PMS M和直流无刷电机BLDC即具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗、调速等诸多特点,因此这两种三相电机被广泛运用于各种EPS系统。
根据电机安装位置和机械结构的不同,电动助力转向系统可分为:管柱式(Column Mounted)、小齿轮助力式(Pinion mounted)和齿条助力式(Rack mounted)。
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