EPS是通过电机的动力直接给转向系统提供辅助扭矩的系统。它依靠检测发动机,方向盘,车速等信息来判断并提供合适的转向助力,使得转向过程能够精确、轻松、安全地完成。
通常来说,根根据电机安装位置和机械结构的不同,EPS系统可以分为:管柱助力式,小齿轮助力式,双小齿轮助力式和齿条助力式。下图(图一)列出了各类EPS系统的机械机构,输出力矩和适用车型简单介绍。
图一 EPS系统的分类
管柱助力式EPS系统将电机安装在转向管柱上,通过减速机构与转向轴相连,其特点是结构紧凑,所测得的转矩信号与方向盘转矩在同一直线,因此控制电机助力的响应性较好,但对电机的噪声和震动要求较高。另外由于电机,ECU和减速机构都布置在驾驶舱内,电机和ECU的工作环境较好,且方便发动机舱布置。小齿轮助力式EPS系统将助力电机安装在转向小齿轮处,直接给小齿轮助力,因此可以提供较大的助力扭矩而适用于稍大的车型,但由于万向节的存在,影响助力控制特性的精确度。双小齿轮助力式EPS系统由于增加了一对齿轮齿条而能提供比小齿轮助力式更大的助力,但是成本上也略高。而齿条助力式EPS系统能提供更大的助力,但整套系统结构复杂,成本较高,所以适用于豪华车和商务车上。
各类型的EPS系统工作原理基本相同。如下图(图二)所示,通常一个EPS系统主要由转向部件、传感器、电机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。当司机转向时,传感器检测到方向盘上的扭矩和转角的大小,将之转化为数字信号并传给电子控制单元,电子控制单元根据这些信号与预先设定的算法计算出最适合当时行驶工况的输出力矩,并发出信号驱动电机工作,电机输出的力矩由传动系统输给转向机构而进行助力。
图二 管柱助力式EPS系统的一般结构
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