汽车电动助力转向机构的设计讲解
汽车电动助力转向机构的设计讲解
汽车电动助⼒转向机构的设计讲解汽车电动助⼒转向机构的设计引⾔在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助⼒转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后⼜出现了电控液压助⼒转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助⼒转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速⾏驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采⽤了液压助⼒转向系统[1]。
但是，液压助⼒转向系统⽆法兼顾车辆低速时的转向轻便性和⾼速时的转向稳定性，因此在1983年⽇本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助⼒转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升⾼提供逐渐减⼩的转向助⼒，但是结构复杂、造价较⾼，⽽且⽆法克服液压系统⾃⾝所具有的许多缺点，是⼀种介于液压助⼒转向和电动助⼒转向之间的过渡产品。
到了1988年，⽇本Suzuki公司⾸先在⼩型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助⼒式电动助⼒转向系统；1990年，⽇本Honda 公司也在运动型轿车NSX上采⽤了⾃主研发的齿条助⼒式电动助⼒转向系统，从此揭开了电动助⼒转向在汽车上应⽤的历史。
第1章概述1.1电动助⼒转向的优点与传统的转向系统相⽐，电动助⼒转向系统最⼤的特点就是极⾼的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助⼒特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的⽬的。
作为今后汽车转向系统的发展⽅向，必将取代现有的机械转向系统、液压助⼒转向系统和电控制液压助⼒转向系统[2]。
相⽐传统液压动⼒转向系统，电动助⼒转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助⼒，可以显著降低燃油消耗传统的液压助⼒转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动⼒。
纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计
纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计随着环保意识的增强和对汽车性能的要求不断提升，纯电动汽车（EV）已逐渐成为一种重要的替代能源汽车。
纯电动汽车相对于传统内燃机汽车在动力系统上的差异可不仅仅停留在功率来源上，还涉及到诸多部件、系统的变化。
其中，电动助力转向系统是纯电动汽车中一项重要的安全和操控性能关键技术。
传统的机械助力转向系统会采用液压助力装置，通过液压助力油泵和助力缸组成的系统，实现转向助力。
而纯电动汽车则在机械助力转向系统的基础上进一步发展，采用电动助力转向系统，将电机作为驱动力源，通过控制器调节电机输出扭矩，实现转向助力。
电动助力转向系统能够提供更好的操控性能、更灵敏的响应速度和更高的安全性。
电动助力转向系统的工作原理主要分为三个环节：感应器、控制器和电动机。
感应器通过监测车辆的转向角度和转向速度等参数，将转向信号传递给控制器。
控制器则根据感应器的信号进行数据分析，并对电动机的输出扭矩进行控制。
电动机作为一个核心部件，负责提供足够的扭矩以及转速，来驱动转向系统实现转向助力。
在纯电动汽车中，电动助力转向系统的设计需要考虑到诸多因素，如电机参数的选取、控制策略、电池能量管理等。
首先，电机参数的选取直接决定了系统的性能。
需要考虑到电机扭矩输出范围、功率密度、效率和成本等因素。
其次，控制策略的设计是系统中的关键点，它决定了转向助力的响应速度和操控性能。
控制策略需要考虑到转向信号的采样频率、滤波算法和反馈控制等。
最后，电池能量管理也是设计过程中必须要考虑的因素之一。
电池能量管理需要根据转向系统的需求来合理分配电池的能量，以提供足够的电能供给电动助力转向系统。
为了验证纯电动汽车电动助力转向系统的性能，可以通过仿真和试验两种方法进行验证。
仿真可以用来预测系统的性能和优化参数，试验则可以对系统进行实际测试和验证。
通过有效的仿真设计和合理的试验方案，可以不断优化电动助力转向系统的设计和性能。
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理大家好，今天我要给大家讲解一下新能源汽车电动助力转向系统的工作原理。
我们要明白什么是电动助力转向系统。
电动助力转向系统，简称EPS,是一种利用电机提供动力辅助的转向系统。
它可以减轻驾驶员的驾驶负担，提高行驶舒适性和安全性。
那么，电动助力转向系统是如何工作的呢？接下来，我将从三个方面来给大家详细介绍。
一、电动助力转向系统的结构电动助力转向系统主要由以下几个部分组成：电机、减速器、传感器、控制器和执行器。
下面，我将逐一给大家讲解这些部分的作用。
1. 电机电机是电动助力转向系统的核心部件，它负责将电能转化为机械能，为转向提供动力。
电机的输出功率大小直接影响到转向的响应速度和力度。
2. 减速器减速器是连接电机和执行器的部件，它的作用是将高速运转的电机转速降低，以便更好地控制转向力度。
减速器的种类有很多，常见的有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等。
3. 传感器传感器是用来检测车辆行驶状态的装置，它可以将转向角度、车速等信息传递给控制器。
常见的传感器有霍尔传感器、磁电感应传感器等。
4. 控制器控制器是电动助力转向系统的大脑，它根据传感器采集到的信息，对电机进行控制，以实现最佳的转向效果。
控制器的性能直接影响到转向系统的稳定性和可靠性。
5. 执行器执行器是将控制器发出的指令转化为实际动作的部分，它负责驱动车轮转动，从而改变车辆的行驶方向。
执行器的种类有很多，常见的有电子液压助力转向器、电子机械助力转向器等。
二、电动助力转向系统的工作过程电动助力转向系统的工作过程可以分为以下几个阶段：1. 感知阶段当驾驶员转动方向盘时，传感器会感知到这一动作，并将相关信息传递给控制器。
这个阶段的目的是确保传感器能够准确地捕捉到驾驶员的操作意图。
2. 计算阶段控制器根据传感器采集到的信息，结合车辆的实际状态(如车速、发动机转速等),计算出最佳的电机输出功率和转矩。
这个阶段的目的是确保电动助力转向系统能够根据驾驶员的需求和车辆的实际情况，提供合适的转向助力。
轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化
轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化随着环保意识的提高和能源危机的日益严重，电动车辆逐渐成为人们关注的焦点。
在轻型载货汽车领域，电动助力转向系统的设计与优化也引起了人们的广泛关注。
本文将就轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计与优化进行探讨。
一、电动助力转向系统的基本原理电动助力转向系统是利用电力设备，对轻型载货汽车的转向操纵提供力矩，降低驾驶员的操纵压力，提高操纵的舒适性和安全性。
其基本原理是通过电机和齿轮箱的协同作用，将转向盘的转动转化为对转向轮的力矩输出，从而实现车辆转向的目的。
二、轻型载货汽车电动助力转向系统的结构设计1. 电动助力转向系统的主要组成部分电动助力转向系统主要由电机、电源模块、传感器和控制模块等组成。
其中，电机通过传感器感知驾驶员的转向操作，并通过控制模块对电机进行控制，输出相应的力矩。
电源模块则提供所需的电能。
2. 电动助力转向系统的电机选择电动助力转向系统的电机选择应考虑功率、扭矩、响应速度和效率等因素。
通常情况下，选择直流无刷电动机作为电动助力转向系统的动力源是比较合适的选择。
3. 电动助力转向系统的传感器设计为了使电动助力转向系统能够准确感知驾驶员的转向操作，传感器的设计非常关键。
通过合理地选择传感器的种类和位置，可以提高系统的灵敏度和控制精度。
三、轻型载货汽车电动助力转向系统的优化策略为了提高电动助力转向系统的性能和可靠性，以下优化策略可供参考：1. 优化电机控制算法通过优化电机控制算法，可以提高系统的响应速度和控制精度。
可以考虑采用闭环控制算法，结合传感器的反馈信号，实时调整输出力矩，从而提高系统的稳定性和准确性。
2. 优化系统的机械结构系统的机械结构设计也是影响电动助力转向系统性能的关键因素之一。
通过合理设计转向装置和齿轮箱等部件，可以减小系统的传动误差和能量损耗，提高系统的传动效率。
3. 应用新材料和新工艺应用新材料和新工艺可以有效地减轻系统的重量，提高系统的刚度和耐疲劳性。
微型汽车电动式助力转向设计原理
微型汽车电动式助力转向设计原理微型汽车电动式助力转向是一种通过电动机来辅助驾驶员转动方向盘的技术，它在微型汽车中得到广泛应用。
本文将介绍微型汽车电动式助力转向的设计原理。
我们需要了解什么是助力转向。
助力转向是指通过一种装置来减小驾驶员操纵方向盘时所需要的力量，从而提高操纵的轻便性和舒适性。
传统的助力转向系统通常采用液压助力装置，而微型汽车电动式助力转向则采用电动机来实现。
微型汽车电动式助力转向的设计原理如下：1. 传感器感知：车辆的电动式助力转向系统首先需要通过传感器感知车辆的转向角度和转向力矩。
传感器可以采用角度传感器和扭矩传感器来测量这些参数。
2. 控制器计算：通过传感器感知到的转向角度和转向力矩，控制器会根据预设的算法进行计算，确定需要施加的助力转向力大小。
3. 电动机输出：控制器根据计算结果，控制电动机输出适当的转矩，以辅助驾驶员转动方向盘。
电动机通常通过齿轮传动或直接连接到转向柱上，转动方向盘。
4. 助力力反馈：为了使驾驶员能够感知到助力力的大小和方向，通常会在转向柱上安装一个助力力反馈装置。
这个装置可以通过机械连接或电子信号的方式将助力力传递给驾驶员。
微型汽车电动式助力转向的设计原理相比传统的液压助力转向系统具有以下优势：1. 节能环保：电动式助力转向系统不需要使用液压油，减少了对环境的污染，并且具有更好的能源利用效率。
2. 精确控制：电动式助力转向系统通过控制器的计算和电动机的输出，可以实现对助力力的精确控制，提供更加灵敏和精准的转向操纵。
3. 故障诊断：电动式助力转向系统可以通过控制器对传感器和电动机进行实时监测和故障诊断，提高了系统的可靠性和安全性。
4. 多功能性：电动式助力转向系统可以通过调整算法和参数，实现不同的转向特性，满足不同驾驶条件下的需求。
微型汽车电动式助力转向通过电动机的辅助来减小驾驶员操纵方向盘所需要的力量，提高了操纵的轻便性和舒适性。
它具有节能环保、精确控制、故障诊断和多功能性等优势，是微型汽车中常用的转向系统。
汽车电动助力转向系统的设计(DOC41页)
汽车电动助力转向系统的设计第1章绪论1.1汽车转向系统简介汽车转向系是用来维持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
转向系统作为汽车的一个重要组成局部，其性能的好坏将直截了当碍事到汽车的转向特性、稳定性、和行驶平安性。
目前汽车转向技术要紧有七大类：手动转向技术〔MS〕、液压助力转向技术〔HPS〕、电控液压助力转向技术〔ECHPS〕、电动助力转向技术〔EPS〕、四轮转向技术〔4WS〕、主动前轮转向技术〔AFS〕和线控转向技术〔SBW〕。
转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。
电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点，是一项紧扣当今汽车开展主题的新技术，他是目前国内转向技术的研究热点。
转向系的设计要求(1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损，并落低汽车的行驶稳定性。
(2)汽车转型行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
(3)汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生共振，转向盘没有摆动。
(4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。
(6)操纵轻便。
(7)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
(9)在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻损害的防伤装置。
(10)进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
1.2EPS的特点及开展现状EPS与其他系统比立关于电动助力转向机构(EPS)，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量；而关于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等缘故要消耗较多的能量。
汽车转向助力电动机设计和工艺流程
汽车转向助力电动机设计和工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
汽车设计培训--某款纯电动汽车电动助力转向系统设计开发
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汽车设计培训-
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为了改善驻车及低速行驶时人手操纵力重的问题，增加了驻车状态和低 速曲线的斜率，增大了电机助力；为了改善中高速转向时人手操纵力轻的问 题，减小了中高速曲线的斜率，减少电机助力，增大车辆高速行驶时人手操 纵力；为了增加转向响应的灵敏度，调整了曲线横坐标起始点，增强中心感； 为了增加转向线性感，对不同车速曲线的间隔进行调整，使全车速的驾驶力 均匀增加。优化后曲线如图1（b）所示。
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5总结 介绍了某款汽油车改制为纯电动车过程中，转向系统由液压助力改为电 动助力的设计开发方案。 1）技术方案研讨。在选择电动助力方案时，需要综合考虑功能实现、 成本优化、批量生产等因素，为实现成本最低、开发周期最短、可靠性强， 最终选择借用公司现有车型的助力模块，采用管柱式电动助力方案。 2）结构设计及安装方案。考虑到使整车布置的变化量最小，则在硬点 不变的原则下进行转向系统的结构设计。转向管柱增加助力模块，体积和重 量相应增加，需要变更安装方式。同时转向传动轴的直径增大，实现传递更 大扭矩。转向器由液压式变为机械式，为提高转向响应，增大齿轮齿条的传 动比。
原地转向阻力矩，根据半经验公式（2）得到
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式中：f 为轮胎和路面的滑动摩擦系数，取值0.7；G1 为满载前轴载荷， kg；P 为轮胎气压，MPa。
回正力矩为
式中：R 为轮胎静半径，mm；σ为主销内倾角，°；rs 为主销偏移距， mm；δ为轮胎内转角，°。
电动助力转向系统（EPS）构造与原理（图解）
电动助力转向系统（EPS）构造与原理（图解）电动机械式助力转向系统（EPS）没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向管柱阀体等结构，结构非常简单，通过减速器以纯机械方式将电机产生的助力传递到转向系统上。
EPS 电动助力转向系统是机电一体化的产品，它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。
电动助力转向系统原理▼车辆启动后系统开始工作，当车速小于一定速度（如80km/h），这些信号输送到控制模块，控制模块依据转向盘的扭矩、转动方向和车速等数据向伺服电机发出控制指令，使伺服电机输出相应大小及方向的扭矩以产生助动力，当不转向时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机的电流趋向于零。
因此，在直行驾驶而无需操作转向盘时，将不会消耗任何发动机的动力，降低了燃油消耗。
本系统提供的转向助力与车速成反比，当车速在一定速度（如80km/h）或以上时，伺服电机的电流也趋向于零，所以车速越高助力越小。
因此，无论在高速、低速行驶操作过程中汽车具有更高的稳定性，驾驶员自身保持均衡不变的转向力度。
电动助力转向系统（EPS）结构图解▼◎ 双小齿轮双小齿轮电控机械助力转向系统中，由转向小齿轮和传动小齿轮将必需的转向力传递给齿条。
驾驶员施加的扭矩通过转向小齿轮来传递，而传动小齿轮则通过蜗杆传动装置传递电控机械助力转向系统电机的支持扭矩。
◎ 转向器转向器由转向扭矩传感器、扭转杆、转向小齿轮、传动小齿轮、蜗杆传动装置以及带控制单元的电机构成。
◎ 电机及控制单元用于转向支持的电机带有控制单元和传感单元，它安装在第二个小齿轮上。
这样就建立了转向盘和齿条之间的机械连接。
因此，当伺服电机失灵时，车辆仍可以通过机械传动进行转向。
◎ 转向角度传感器转向角度传感器位于复位环后侧，复位环上带有一个安全气囊滑环。
转向角度传感器通过CAN 数据总线将信号传递到转向管柱电子控制单元J527，由此控制单元获悉了转向角度的大小。
转向管柱电子控制单元中的电子装置分析这个信号。
电动助力转向系统的部件结构
电动助力转向系统的部件结构概述在汽车领域，电动助力转向系统（El ec tr i cP ow er St ee ri ng,E PS）是一种利用电动机和传感器来辅助驾驶员转向操作的系统。
它取代了传统的液压助力转向系统，具有更高的效率、更快的反应速度和更低的能耗。
本文将介绍电动助力转向系统的主要部件结构，帮助读者加深对这一技术的理解。
主要部件1.齿轮传感器（G ea r S e n s o r）齿轮传感器是电动助力转向系统中的关键部件之一，它用于检测转向齿轮的位置和转向角度。
通过实时监测转向齿轮的运动状态，齿轮传感器能够向电控单元提供准确的转向信号，以便系统能够根据驾驶员的转向意图进行相应的助力输出。
2.扭矩传感器（T or q u e S e n s o r）扭矩传感器用于测量驾驶员施加在方向盘上的转向扭矩。
它通过感知方向盘的转动力矩，并将其转换为电信号，以便电控单元能够根据驾驶员的转向扭矩来调整助力输出。
扭矩传感器的准确性和灵敏度对于系统的性能至关重要。
3.电机（M o t o r）电动助力转向系统中的电机负责提供助力输出。
根据转向齿轮的位置和转向角度以及驾驶员施加的转向扭矩，电控单元会控制电机输出适当的助力力矩。
电机通常采用直流无刷电机（B L DC），它具有快速响应、高效率和较长的使用寿命。
4.电控单元（E l e ct r o n i c C o n t r o l Un i t,E C U）电控单元是电动助力转向系统的核心控制部件，它接收来自齿轮传感器和扭矩传感器的信号，并根据预设的算法进行数据处理和控制输出。
电控单元负责计算出适当的助力输出，并通过控制电机来实现转向助力。
同时，电控单元还能根据不同的驾驶模式或驾驶场景进行相应的调整，以提供更加个性化和适应性的转向助力。
5.助力转向装置（P o w e r A s s i s t U n i t）助力转向装置是电动助力转向系统中的核心部件之一，它由电机、减速器和转向齿轮组成。
汽车电动助力转向系统的设计
汽车电动助力转向系统的设计概述汽车电动助力转向系统是一种电子辅助转向系统，为驾驶员提供操纵方向盘的力量辅助，以改善驾驶操控性和舒适性。
该系统通过电动助力装置来替代传统的液压助力转向系统，具有更高的效率和响应性。
本文将详细介绍汽车电动助力转向系统的设计原理和关键技术。
设计原理汽车电动助力转向系统的设计基于电动助力装置和转向控制单元的协同工作。
电动助力装置负责提供对转向系统的力量辅助，转向控制单元那么负责监测车辆的转向情况并根据驾驶员的输入进行控制。
电动助力装置电动助力装置由电机、减速器、传感器和控制单元组成。
电机负责提供动力，减速器那么用于降低电机的转速并增加转力。
传感器用于监测转向力和转向角度，并向控制单元提供反应信息。
控制单元根据传感器的反应信号来确定输出力的大小和方向。
转向控制单元转向控制单元由微处理器和控制算法组成。
微处理器负责处理传感器的数据和执行控制算法。
控制算法根据驾驶员的转向输入，计算出相应的助力输出指令，并通过电动助力装置将助力传递给转向系统。
关键技术功率电子技术汽车电动助力转向系统需要提供足够的力量辅助，因此需要采用功率电子技术来实现高效能的能量转换和控制。
功率电子技术包括电机驱动技术、功率开关技术和电源管理技术，它们的协同工作可以有效提高电动助力转向系统的效率和可靠性。
传感器技术传感器技术在汽车电动助力转向系统中起到了至关重要的作用。
传感器可以实时监测转向力和转向角度，从而提供准确的反应信息给控制单元。
常用的传感器包括转向力传感器和转向角度传感器，它们需要具有高精度和可靠性，以确保系统的准确性和稳定性。
控制算法控制算法是汽车电动助力转向系统的核心局部，它决定了系统的性能和操控性。
控制算法根据传感器的反应信息和驾驶员的转向输入，计算出相应的助力输出指令。
常用的控制算法包括比例-积分-微分〔PID〕控制算法和模糊控制算法，它们能够确保系统的稳定性和响应性。
设计考虑功率和效率汽车电动助力转向系统需要提供足够的助力，同时也要确保系统的功率和效率。
电动助力转向系统设计解析
电动助力转向系的设计1 引言电动助力转向系统（EPS,Electric Power Steering）是未来转向系统的发展方向。
该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。
另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种工况下都能提供转向助力的特点。
正是这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。
电动助力转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。
该技术发展最快、应用较成熟的当属TRW转向系统和Delphi Sagiaw （萨吉诺）转向系统，而Delphi Sagiaw （萨吉诺）转向系统又代表着转向系统发展的前沿。
她是一个于20世纪50年代把液压助力转向系统推向市场的，从此以后，Delphi转向发展了技术更加成熟的液压助力系统，使大部分的商用汽车和约50%的轿车装备有该系统。
现在,Delphi转向系统又领导了汽车转向系统的一次新革命--电动助力转向系统。
电动助力转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思想，该系统由转向传感装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力电机及微电脑控制单元组成。
该系统工作时，转向传感器检测到转向轴上转动力矩和转向盘位置两个信号，与车速传感器测得的车速信号一起不断地输入微电脑控制单元，该控制单元通过数据分析以决定转向方向和所需的最佳助力值，然后发出相应的指令给控制器，从而驱动电机，通过助力装置实现汽车的转向。
通过精确的控制算法，可任意改变电机的转矩大小，使传动机构获得所需的任意助力值。
EPS在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。
此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。
电动汽车电动助力转向结构原理介绍
同轴式REPS在结构和受力上都类似于液压转向器，输出相同的齿条力，它们外 观尺寸可以做到很接近，所以从液压转向器过渡到同轴式REPS较为简单。
滚珠丝杠
滚珠丝杠副
滚珠螺母
螺纹部分 （支撑）轴颈 其他部分（齿条）
滚珠螺母体
滚珠循环装置
密封件 润滑剂
滚珠
负荷滚珠
预紧元件
间隔滚珠
其他
按照滚珠丝杠副的作用其可分为传动类（T型）和定位类（P型）；按照循环方 式又可分为内循环式和外循环式；按照滚道截面形状又可分为梯形类，单圆弧类和双圆 弧类。参考样件的滚珠丝杠副为双圆弧外循环式传动滚珠丝杠副。
汽车控制器技术域
1、RDEPS
主要构成：壳体、 电机、滚柱丝杆副 、输入轴齿轮轴总 成、扭矩传感器、 ECU、轴承、支撑 套、等
汽车控制器技术域
2、 APAEPS
6B REPS采用的是此结构
主要构成：壳体、电机、滚柱 丝杆副、输入轴齿轮轴总成、扭矩 传感器、ECU、轴承、支撑套、皮 带传动副等。
汽车控制器技术域
二 电动助力转向系统工作原理
REPS：REPS扭矩传感器检测从转向盘传来的扭矩，传输给REPS ECU;ECU同时通过 整车CAN信号线接收车速信号，发动机转速信号。ECU根据扭矩信号，车速信号，发动 机转速信号计算电机需要的电流。电机通电流后产生旋转扭矩，通过同步带传动副及丝 杆螺母传动副驱动齿条直线运动，从而推动车轮转向。
轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与制造工艺
轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与制造工艺随着社会经济的发展，物流行业的发展也迅速壮大，货物的运输需求也随之增加，而轻型载货汽车成为了物流行业中最受欢迎的运输工具之一。
但是，在长时间行驶中，驾驶员需要将方向盘频繁旋转，对于驾驶员而言，这是一项十分繁琐且疲惫的行为。
因此，为了提高驾驶员的驾驶体验，减轻驾驶员的操作负担，轻型载货汽车电动助力转向系统得以应运而生。
本文将从设计、制造两方面详细介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的相关内容。
一、设计1.转向系统概述轻型载货汽车电动助力转向系统，主要由电机、减速器、齿轮、定位撑杆、液压助力缸等部分组成。
其中，电机作为核心部件，将电能转化为机械能，以便于驱动轮胎。
减速器和齿轮是减小电机转速，提高扭矩的关键部件。
定位撑杆的作用是支撑助力缸。
液压助力缸则是将转向的力传输到车轮上。
2.主要设计参数在设计轻型载货汽车电动助力转向系统之前，需要考虑以下参数：电机参数：包括电机类型、功率和转速等；减速器和齿轮参数：包括减速比、齿轮模数和齿数等；定位撑杆参数：包括长度和材料等；液压助力缸参数：包括有效面积和力矩等。
通过这些参数的计算和匹配，可以确保电动助力转向系统在实际运行中的稳定性和效率。
3.系统工作原理轻型载货汽车电动助力转向系统的工作原理如下：1）驾驶员操作方向盘；2）方向盘转动后，通过定位撑杆将力量传输到液压助力缸；3）液压助力缸将力量传输到齿轮和轮胎上；4）齿轮将电能转换为机械能，驱动轮胎运动。
设计时需要考虑这些因素，以便确保系统的流程和有效性。
二、制造1.生产流程制造轻型载货汽车电动助力转向系统的流程如下：1）选型并采购电机、减速器和齿轮等核心零件；2）通过加工中心机床完成机械工艺加工；3）装配液压助力缸，采用焊接技术进行连接；4）进行液压漏水试验，确保系统的耐用性和完整性。
2.零件加工在制造轻型载货汽车电动助力转向系统时，需要进行以下主要零件加工：1）电机轴芯加工，以便确保机件装配的精度；2）减速器轴芯加工，确保减速比和转速；3）齿轮加工，以便确保传递电能和机械能时的匹配和精度；4）定位撑杆加工，以便确保定位撑杆的强度和精度。
汽车电动助力转向系统EPS原理详解
汽车电动助力转向系统EPS原理详解1、综述电动助力转向系统EPS(electricPowersteering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。
EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。
图1 EPS结构图如图1所示，EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。
通过传感器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方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出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。
因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。
扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。
2、电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。
其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。
2.1EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。
扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。
转角-位移变换器是一对螺旋机构，将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向位移，由刚球、螺旋槽和滑块组成。
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理
新能源汽车电动助力转向系统的工作原理大家好，我今天要给大家讲解一下新能源汽车电动助力转向系统的工作原理。
我们要知道，新能源汽车和传统的燃油汽车在很多方面都有很大的不同，其中就包括了转向系统。
那么，电动助力转向系统到底是怎么工作的呢？接下来，我将从三个方面来给大家详细讲解。
一、电动助力转向系统的结构电动助力转向系统主要由电机、减速器、控制器和传感器等部件组成。
电机是整个系统的动力来源，通过电机驱动减速器，再由减速器传递给转向轮，从而实现转向。
控制器则是整个系统的大脑，负责对电机的控制和对传感器信号的处理。
传感器则用于检测车辆的行驶状态和转向角度，将这些信息传递给控制器，以便控制器做出相应的调整。
二、电动助力转向系统的工作过程1. 电动汽车行驶时，电机会为车辆提供动力，使车辆向前行驶。
当驾驶员转动方向盘时，方向盘会带动前轮转动，从而改变车辆的行驶方向。
2. 传感器会实时监测车辆的行驶状态和转向角度，将这些信息传递给控制器。
控制器会根据这些信息判断车辆的行驶状态和转向角度是否需要进行调整。
3. 如果车辆的行驶状态或转向角度需要进行调整，控制器会向电机发送指令，使其增加或减少输出的力矩。
这样一来，电机就会根据控制器的指令为车辆提供相应的助力，使驾驶员在转弯时感觉更加轻松。
4. 控制器还会根据传感器检测到的信息，实时调整电机的输出力矩，以保持车辆在行驶过程中的稳定性。
三、电动助力转向系统的优势1. 提高驾驶舒适性：电动助力转向系统可以为驾驶员提供更为精确的转向力度，使驾驶员在转弯时感觉更加轻松，从而提高驾驶舒适性。
2. 节能环保：相较于传统的液压助力转向系统，电动助力转向系统不需要消耗大量的能源，因此具有很好的节能环保性能。
3. 提高车辆操控性：电动助力转向系统可以根据驾驶员的需求和行驶状态，实时调整转向力度，使车辆在行驶过程中更加稳定，从而提高车辆的操控性。
电动助力转向系统作为一种新型的汽车转向技术，已经在新能源汽车领域得到了广泛的应用。
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汽车电动助力转向机构的设计引言在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后又出现了电控液压助力转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助力转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速行驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统[1]。
但是，液压助力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性，因此在1983年日本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升高提供逐渐减小的转向助力，但是结构复杂、造价较高，而且无法克服液压系统自身所具有的许多缺点，是一种介于液压助力转向和电动助力转向之间的过渡产品。
到了1988年，日本Suzuki公司首先在小型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助力式电动助力转向系统；1990年，日本Honda公司也在运动型轿车NSX上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统，从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史。
第1章概述1.1电动助力转向的优点与传统的转向系统相比，电动助力转向系统最大的特点就是极高的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助力特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的目的。
作为今后汽车转向系统的发展方向，必将取代现有的机械转向系统、液压助力转向系统和电控制液压助力转向系统[2]。
相比传统液压动力转向系统，电动助力转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助力，可以显著降低燃油消耗传统的液压助力转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。
而电动助力转向系统只是在转向时才由电机提供助力，不转向时不消耗能量。
因此，电动助力转向系统可以降低车辆的燃油消耗。
与液压助力转向系统对比试验表明：在不转向时，电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%；在转向时，可以降低5.5%。
（2）转向助力大小可以通过软件调整，能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性，回正性能好。
传统的液压助力转向系统所提供的转向助力大小不能随车速的提高而改变。
这样就使得车辆虽然在低速时具有良好的转向轻便性，但是在高速行驶时转向盘太轻，产生转向“发飘”的现象，驾驶员缺少显著的“路感”，降低了高速行驶时的车辆稳定性和驾驶员的安全感。
电动助力转向系统提供的助力大小可以通过软件方便的调整。
在低速时，电动助力转向系统可以提供较大的转向助力，提供车辆的转向轻便性；随着车速的提高，电动助力转向系统提供的转向助力可以逐渐减小，转向时驾驶员所需提供的转向力将逐渐增大，这样驾驶员就感受到明显的“路感”，提高了车辆稳定性。
电动助力转向系统还可以施加一定的附加回正力矩或阻尼力矩，使得低速时转向盘能够精确的回到中间位置，而且可以抑制高速回正过程中转向盘的振荡和超调，兼顾了车辆高、低速时的回正性能。
（3）结构紧凑，质量轻，生产线装配好，易于维护保养电动助力转向系统取消了液压转向油泵、油缸、液压管路、油罐等部件，而且电机及减速机构可以和转向柱、转向器做成一个整体，使得整个转向系统结构紧凑，质量轻，在生产线上的装配性好，节省装配时间，易于维护保养。
（4）通过程序的设置，电动助力转向系统容易与不同车型匹配，可以缩短生产和开发的周期。
由于电动助力转向系统具有上述多项优点，因此近年来获得了越来越广泛的应用。
电动助力转向系统是在机械式转向系统的基础上，加装了电机及减速机构、转矩转角传感器、车速传感器和ECU电控单元而成。
1.2国内外发展状况1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统。
80年代后期，又出现了变减速比的液压助力转向系统。
由于变速比液压转向系统具有相对良好的操纵性能，至今仍在一些高档汽车上应用。
之后随着节能环保要求的提高，变流量泵液压助力转向系统和电动液压助力转向(EHPS)系统应运而生。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应减少，从而达到节省能源的目的。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，转向泵无需再随发动机同步转动，不需要转向助力的时候转向泵关闭，可以在很大程度上节省能源。
但无论是变流量泵还是电动液压助力转向系统，由于液压转向系统的固有特性而难以实现效率上的突破，被电动助力转向系统(EPS)所替代已经成为一种必然。
EPS在日本最先获得实际应用。
此后，电动助力转向技术得到迅速发展。
鉴于电动助力转向系统良好的应用前景，国外许多研究机构和汽车公司对电动助力转向系统进行了大量的研究，使这项技术日趋成熟。
从发展上来言可体现在以下几个特点：一是节能环保。
电动助力转向系统能量消耗仅为液压助力转向系统的20%，在当今能源严重短缺的严峻情况下，这是一个很有优势的特点。
二是装配效率高。
电动转向系统零件数目少，减少了装配的工作量，节省了装配时间，提高了装配效率。
三是提供可变的转向助力。
电动转向系统的转向力来自于电机，通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。
四是安全性高。
由于电动机由蓄电池供电，是否能够实现助力与发动机是否起动无关，所以即使在发动机熄火或出现故障时也能提供助力。
与国外相比,我国的电动转向研究在很长的一段时间里是空白,目前国内已经有数十家大专院校和国营、民营企业开发该产品，并取得了一定的进展。
但由于电控单元运算速度和控制理论的影响，汽车电动助力转向的研制工作尚需进一步的发展。
第2章 EPS 的硬件系统2.1电动助力转向系统的组成原理控制器、电动机、离合器和减速机构等组成[3]。
当转动转向盘时，扭矩传感器测出施加于转向轴的扭矩，并产生一个电压信号。
与此同时，速度传感器测出汽车的车速，也产生一个电压信号，这两个信号均被传送到控制器，经过控制器运算处理后，传送给电动机一个合适的电流以产生扭矩，经减速机构减速以增加扭矩，施加在汽车的转向机构上，得到一个与工况相适应的转向作用力。
电动助力转向机构的工作原理如下：当驾驶员对转向盘施力并转动方向盘时，位于转向盘下方与转向轴连接的转矩传感器，将经扭杆弹簧连接在一起的上下转向轴的相对转向角位移信号转变为电信号传至控制器，在同一时刻车速信号也传入控制器。
根据以上两信号，控制器确定电动机的旋转方向的助力转矩的大小。
之后，控制器将输出的数字量经D/A 转换器，转换为模拟量，并将其输入电流控制电路。
电流控制电路将来自微机的电流命令值同电动机电流的实际值进行比较后生成一个差值信号，同时将此信号送往电动机驱动电路，该电路驱动电动机，并向电动机提供控制电流，完成助力转向作用。
助力转向控制信号的流程及控制系统的组成，如图2-2所示。
图2-2 控制信号的流程及控制系统的组成2.2电动助力转向系统的主要形式及其特点根据电动机布置位置不同，电动助力转向机构可分为：转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式3种[4]，如图2-3所示。
图2-3 电动助力转向机构的布置方案（1）转向柱助力式转向柱助力式电动助力转向机构的电动机布置在靠近转向盘下方，固定在转向柱一侧，通过减速机构与转向轴相连，直接驱动转向轴辅助转向。
这种布置方案的特点：此时电动机、减速器直接与转向柱相连。
它可安装在转向柱上的任意合适位置，一般提供蜗轮蜗杆机构来实现减速和变向；工作环境好，电机的输出力矩比较小，是一种目前常见的助力形式；由于各部件相对独立，因此维修方便；设计时也有很大的灵活性；但是电机输出力矩的波动容易传递到方向盘上。
如果电动机的安装位置和驾驶员的乘坐位置很近的话，必须考虑对电动机噪声的抑制。
（2）齿轮助力式齿轮助力式电动助力转向机构的电动机布置在与转向器主动齿轮相连的位置，并通过驱动主动齿轮实现助力转向。
这种布置方案的特点：这也是一种目前较为常见的助力形式，此时电动机、减速器直接与转向小齿轮相连。
它具有转向柱助力式EPS的全部优点，并且还可在现有的机械转向器上直接设计，而不用改变转向柱的结构。
（3）齿条助力式齿条助力式电动助力转向机构的电动机和减速机构布置在齿条处，并直接驱动齿条提供助力。
这种布置方案的特点：电动机的电枢通过传动机构与齿条直接相连，传动机构将电枢的转动变为平动从而实现助力。
作为最初应用的EPS，这种助力形式的优点是结构紧凑，不受安装位置的限制，可以提供较大的助力力矩，电机的力矩波动不易传递到方向盘上。
缺点是结构复杂，价格昂贵，工作环境差，要求密封好，要求电动机的输出力矩比较大，并且一旦某一部件出现故障，必须拆下整个转向齿条部件，因此维修不方便。
2.3电动助力转向系统各部分特点2.3.1转矩传感器转矩传感器是测量驾驶员作用在转向盘上力矩的大小与方向。
转矩测量系统比较复杂且成本较高，所以精确、可靠、低成本的转矩传感器是决定EPS系统能否占领市场的关键因素之一[5]。
转矩传感器分为非接触式和接触式两种。
接触式成本较低，但受温度与磨损影响易发生漂移、使用寿命较低、需要对制造精度和扭杆刚度进行折中，难以实现绝对转角和角速度的测量。
非接触式的测量精度高、抗干扰能力强、体积小，但成本较高。
因此扭矩传感器类型的选取根据EPS的性能要求进行综合考虑。
2.3.2电动机电动机是EPS系统的动力源。
电动机对EPS系统的性能有很大的影响，所以EPS系统对电动机的要求很高，不仅要求转矩大、转矩波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠性高、易控制[6]。
2.3.3减速机构EPS系统的减速机构与电动机相连，起降速增扭作用。
常采用蜗轮蜗杆机构、滚珠螺杆螺母机构和行星齿轮机构等。
涡轮蜗杆减速机构一般应用在转向轴助力式EPS系统上，而行星齿轮式减速机构则被应用在齿条助力式EPS系统和齿轮助力式EPS系统上。
2.3.4电子控制单元电子控制单元（ECU）根据车速传感器和转矩传感器传来的信号，进行逻辑分析与计算后发出指令，控制电动机和离合器的动作[9]。
电子控制系统（ECU）的基本构成单元如图2-4示图 2-4 电子控制系统的基本结构ECU模块安装在驾驶员侧仪表板下面。
ECU模块是由微电脑，A／D(模拟／数字)变换器，I／O(输入／输出)装置等组成的精密设备。
它的功能包括控制辅助转向力的大小和方向、车载诊断系统(自我诊断功能)和安全防护。
目前的EPS 系统采用的芯片有8位的单片机和DSP两种，比如DELPHI的E－Steer采用的是DSP56F805芯片[7]。
不管采用何种芯片，都要求该芯片的抗干扰能力强，适应在比较恶劣的环境下长期可靠的工作。