电动助力转向系统开发简介

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1、技术报告记录编制组长系长课长副主任主任报告名称：电动助力转向系统开发简介报告类型：■产品设计■工艺过程□产品质量■试验评价□成本分析□管理改进□其他[摘要]:本文主要针对EPS转向系统的必要性、常用类型、重要参数分析、开发基本流程和异响问题的对策方法等方面进行了简要的阐述；为EPS电动助力转向系统的开发提供一些借鉴，给转向异响的对策等提供一些解决的方向。正文本文从六个方面介绍电动助力转向系统的相关知识，主要针对EPS转向系统的必要性、常用类型、重要参数分析、开发基本流程和异响问题的对策方法等方面进行了简要的阐述：一、动力转向系简介1、辅助动力转向的必要性使用大而宽的轮胎以及前轴

2、载荷（整车载荷）增加、转向时需要较大的力、人没有转动的力，所以为了改善驾驶人的操控性，很有必要增加辅助转向机构。2、辅助动力转向的目的增加辅助动力转向的目的是减轻操舵力和提高驾驶时的操稳性（稳定性、操控性）；二、动力转向系的分类1、类型①液压式(HPS)Y1W②电动液压式(EHPS)③电动式(EPS)：管柱式（C-EPS）:YC5、YL1、YAE、YFE小齿轮输入轴式（P-EPS）：YN5、YY5齿条助力式（R-EPS）:无2、EPS型式管柱辅助小齿轮辅助齿条辅助三、动力转向系关重分析1、EPS系统简图2、扭矩传感器扭矩传感器是通过扭力杆扭转后使两个分相器单元产生一个相对角度。

3、3、控制器逻辑（ECU）驾驶员操作方向盘时，连接方向盘的扭杆产生形变，其形变角度与方向盘的转矩成正比，转矩传感器将扭杆形变的角度转化为线性的电压输出信号T，并与车速信号V，发动机转速信号W，点火信号G送入到控制器ECU进行综合、分析、判断和运算后，输出电流信号控制助力电机。助力电机通过传动机构产生助力转矩，该助力扭矩施加到转向轴上，从而辅助驾驶员完成转向操作。转矩传感器车速传感器ECU发动机转速主要点火信号助力正控控制。项目基本控制惯性补偿控制转向复位控制衰减控制增压控制T转目标电流向V电机减速器车控制算法轴速总成增助大MCU控制策略W力括:G控制软件模块包控制、回I电机反馈

4、电流制和阻尼功能根据转向力矩值及车速大小计算得到所需输出电流控制马达运转当驾驶员开始操作方向盘时改善马达的启动效果（启动力矩）当方向盘从极限位置向回转动时，EPS提供复位助力控制当车辆高速过弯时调节助力输出，以防止车身出现较大摇摆对EPSECU的电压进行增压，当驾驶员未对方向盘进行任何操作时或车辆保持直线行驶时该电压保持在0伏。当驾驶员对方向盘进行操作时根据负载大小以27~34伏的电压对输出助力进行可变控制系统过热保护根据电流大小及其作用时间估计马达温度。如果温度超出规定范围系统控制将对输出电流进行限制，以防止马达过热4、减速机构4.1减速机构处是最易发生异响的部位，对配合间隙

5、有较高要求。4.2磨损补偿涡轮蜗杆传动而产生的磨损间隙可以通过下面的方式进行补偿：四、EPS开发流程（转向柱、转向器）1、开发过程开发初期主要确认的参数有：整车质量，前轴载荷，轮胎规格，转向轮转角，最小转弯半径，轴距和轮距等；基本流程如下：2、设计输入转向柱的设计输入主要包括：电机类型、蓄电池电压、额定电流、倾角调节功能及角度、溃缩行程、管柱长度、安装尺寸、减速比、方向盘接口尺寸、点火开关锁口等参数；转向器的设计输入主要包括：齿条最大推力、内外球头中心距、齿条行程、线传动比、齿条直径和安装尺寸等参数。3、空间布置3.1转向柱转向系统的空间布置根据发动机、变速器的搭载位置，以及驾

6、驶室内的设计布局图进行确定。3.2转向器其空间位置需根据发动机、变速器、车轮中心以及转向节的安装硬点确定，并依据转向轮的转角大小，确定其转向梯形机构的几何参数。4、类型选择4.1EPS转向系统的选择主要根据汽车类型、前轴载荷、轮胎规格和使用条件等决定，并要考虑其传动效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性，以及转向的其他性能、寿命、制造工艺等。4.2C-EPS转向柱结构型式是由转向柱机械结构＋助力机构组成；国内电机技术的成熟，C-EPS是各汽车行业主要的选择方向。4.3转向器结构型式有多种，主要包括齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。齿轮齿条式转向器其结构

7、简单、紧凑，占用空间小，制造容易、传动效率高达90%、间隙可调整而被广泛采用。5、关键要素EPS系统关键的要素主要从硬件和软件两个方面，详述如下：6、试验要求正入力逆入力载荷从小齿轮轴入力，计算齿条轴从车轮端入力，计算齿条轴力力静强度正入力强度试验(QCG403)落锤冲击试验(QCG405)转向连接座强度试验(QC拉杆球头座强度试验(QC1402)G406)耐久强度正转泥水试验(QCG404)逆输入耐久试验(QCG407)安装部耐久试验(QC1406)7、强度校核项目内容（YL1）1方向盘入