電動助力轉向系統控制方法的研究

雷 超

（四川城市職業學院，四川 成都 610100）

1 研究背景

從汽車出現伊始，汽車性能便成為人們最關注的問題，而解決這些問題的關鍵，便在于轉向系統的優化進程。隨著科學發展，車輛的助力轉向系統經過了幾個發展歷程，從最初的液壓助力轉向系統、電控液壓助力轉向系統到最終電控電動助力轉向系統的發展歷程，然而這些轉向系統中，電動助力轉向系統以無液壓泵、油管，避免了系統容易漏油弊端的優勢成為了當今時代汽車轉向系統的主流，并且電動助力轉向系統構成簡易，成本低，方便大規模量化生產。

2 研究意義

電動助力轉向系統分為轉矩傳感器、車速傳感器、控制單元、電流傳感器、離合器、機械轉向系統、助力電動機及減速機構等部件。車輛在行駛過程中，車速傳感器、電流機電傳感器和扭矩傳感器會隨之發生分歧的電信號，電信號隨之輸入，在濾波、信號電經過調整后傳輸到控制單元，控制單元隨之系統分析后處理信號單元，隨之輸出脈寬調制信號到電機驅動單元，從而完成對助力電機扭矩控制。

由于電動助力轉向系統能在不同路況的行進過程中提供最好的轉向助力，降低因環境而致使的對轉向系統的影響，加強轉向特性，提高轉向跟從性，下降遲滯效應。而且由于是用電動機直接給車輛供給轉向助力，所以無論何時，車輛都能從系統中獲得最佳的轉向動力。正是因為這種工作方式，減少了系統損耗，從而降低車輛燃油性，提高車輛的經濟燃油性。而且電動助力轉向系統自身帶有的故障自我診斷功能，能使汽車駕駛人能提前預知故障的發生，使用安全可靠，提高了車輛的安全性能。

3 國內外研究現狀

電動助力轉向系統擁有其他系統不可替代的特點，國外不少車輛生產廠家紛紛利用龐大的財力、物力來對進行電動助力轉向系統及相干產物的開新立異。EPS系統開始是出現日本所出產的微小型汽車之中。1990年日本鈴木公司在他們公司的牡鹿牌汽車上第一次利用電動助力轉向系統，反向較好后，鈴木公司隨之在其公司的其他汽車上大規模應用。在這之后，電動助力轉向系統也迎來了飛速發展的黃金時期。日本的馬自達、三菱、十五玲、豐田，美國的湯普

森·拉莫·伍爾德里奇，德國的ZF等汽車制造廠家都出臺了屬于自己的電動助力轉向的汽車產品，并裝車進入市場。自此電動助力轉向系統的運用逐漸的從微小型汽車向大型汽車以及商用車的目標發展。電動助力轉向助力方式，也成功實現了由低速助力，向全速助力方向的目標成長。

4 電動助力轉向系統的分類及工作原理

電動助力轉向系統的分類方法主要是根據轉向系統的電動機安裝位置的不同而進行分類，主要可分為四類：轉向管柱助力式、齒輪助力式、雙齒輪助力式及齒條助力式。

電動助力轉向系統，是以傳統型的機械轉向機構為根本，在此根本上增加了像電子控制裝置，信號傳感裝置，以及轉向助力機構等機械系統。因此即使是種類相異的電動助力轉向系統，他們的根本工作方式是一樣的。他們都是通過以電動機的方式，從而擁有足夠的動力，以來幫助駕駛人員的轉向過程。在汽車不轉向的時候，電動機是處于停止狀態；然而，在轉向發生的時候，轉矩和扭轉產生的數據信號，輸入到控制單元。然后，控制單元將會依據系統所輸入數據信號里面的轉矩方向位置、力矩的大小以及根據從車速傳感器中所傳來的速度數據信號，并以此為根本。再向電動機給出所需的指令動作，電動機輸出相應大小和其方向的偏轉信號，從而發生助力矩。它便比較方便地完成電動機在汽車行駛速度改變時，供給相對應的助力作用，從而維持汽車在比較低的速度當中靈活方便，在相對較高的速度中平安舒適。按照汽車行駛過程的不同和駕駛員目的的轉變，電動助力轉向能幫助實現多目標控制。從而得到較高的路況感覺，較高的操縱力，較高的回正特性，較高的抗干擾本領，較快的響應轉向輸入。

5 結語

目前來說，在國外，電動助力轉向系統的研究已經逐漸趨于成熟與完善，形成了規模化生產，并且已大量投入使用，處于領先的地位。然而，在國內，基于電動助力轉向系統的開發尚且處在開始階段，設備技術等相對來說比較落后，如何提高規模化和產業化將是今后我國發展的重點。