汽车电控助力转向系统

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1、汽车电控助力转向系统徐冉(广州汽车集团零部件有限公司，广东广州510050)控助力转向系统的基本情况和主要的特点，分析论述了该系统目前的国内外研究状况．方式。控制策略：转向系统中圈分类号：U463．4文献标识码：A文章编号：1009-9492(2010)08—0018-05l刖茜3电液助力转向系统EHPS汽车在行驶过程中。需要按照驾驶员的意志经常改变EHPS是在液压助力转向系统HPS(HydraulicPower其行驶方向，驾驶员通过一套专设的机构使汽车转向桥上Steering)的基础上发展而来的，通用汽车公司于1953年的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度，在汽车直线行首

2、次使用了HPS系统，HPS系统给汽车的驾驶控制性能带驶过程中，转向轮也往往会受到路面侧向干扰力的作用。来了巨大的变化：驾驶室变得宽敞．座椅布置也更舒适：自动偏转而改变行驶方向。这套用来改变或恢复汽车行驶HPS系统不仅降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵方向的专设机构，称为汽车转向系统。汽车动力转向系统敏。这一技术的进一步发展，使得动力转向系统在体积、是兼用驾驶员体力和发动机(或电动机)的动力作为转向功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。20世纪8O能源的转向系统．在正常情况下。汽车转向所需要的能量年代后期，又出现了变减速比的HIS系统。随即变减速只有--d'部分由驾驶员提

3、供。而大部分能量由发动机(或比的HPS系统几乎成为发达国家所销售的轿车的标准设电动机)通过转向加力装置提供，但是在转向加力装置失备[21。图1所示为HPS系统。效时。一般还应当由驾驶员独立承担汽车转向任务。因此动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置形成的。2电控助力转向系统电控助力转向系统是一种新型的汽车转向系统．具有以往任何助力转向系统所不具备的助力效果和车速感应能力，基本结构类型有EPS(ElectricPowerSteering)和EHPS(ElectricHydraulicPowerSteeringSystem)两种类型⋯。在操纵汽车转向时，控制单

4、元根据扭矩传感器采集的扭矩信号、车速传感器采集的车速信号和一定助力特性规律。控制电动机电流的幅值和方向或者电液泵提供的液压力，从而形成适当的转向助力，电动机输出的扭矩或者电液泵提供的液压力由减速机构放大，通过万向节、转向机构中传送装置把输出扭矩传送到齿条，从而向转向提供助力扭矩。图1HPS系统收稿Et期：2010—06—30在接下来的数年内．动力转向系统的技术革新差不多4电动助力转向系统EPS都是基于液压转向系统．比较有代表性的是变流量泵液压电动助力转向系统是在传统机械转向机构基础上，增动力转向系统(VariableDisplacementPowerSteering加信号传

5、感器装置、电子控制装置和转向助力机构等构成Pump)和电动液压助力转向(ElectricHydraulicPower的。电动助力转向系统的功能着眼点是使用电力驱动执行Steering，简称EHPS)系统。变流量泵助力转向系统在汽机构实现在不同的驾驶条件下为驾驶人员提供适宜的辅助车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的力。流量会相应减少，从而有利于减少不必要的功耗。EHPSEPs系统主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、系统采用电动机驱动转向泵．由于电机的转速可调、可以减速机构和电子控制单元(ECU)等组成[31。通过传感器即时关闭，所以也能够起到降低功率消耗的功效

6、。图2和探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和图3分别为EHPS系统的工作原理和结构原理图。方向，并将所需信息转化成数字信号输入ECU，ECU对这些信号进行运算后得到与行驶工况相适应的力矩，并发出OD1I∽signa1．e．g．1oad指令驱动电动机工作．电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。目前EPS系统按照电动机布置位置的不同主要分为以下3种结构类型。4．1转向轴助力式C—EPS转向助力式EPS的电动机固定在转向柱一侧．通过减速机构与转向轴相连。直接驱动转向轴转向[43。其转矩传感器、电动机、离合器和转向助力机构组成一体。安装在转向柱上。其特点是结构紧凑

7、，所测取的转矩信号与控制图2EHPS工作原理图(TRW)直流电机助力的响应性较好。这种类型一般在轿车上使用。图4所示为C—EPS系统结构原理。图3EHPS系统(TRW)整套电动液压式动力转向系统主要由机械装置(转向伺服阀、电液油泵及其管路)和电气装置(控制器、传感器、电磁阀等)两部分组成。控制器根据转向角速度和来自CAN总线的车辆行驶速度发出信号驱动齿轮泵，通过控制齿轮泵的泵油量来达到控制助力转向传动装置的目的。图4C—EPS系统转向泵和内燃发动机独立，电液转向泵的转速根据需求特殊设定并受控于车速和转向角速度两个参