浅谈汽车电动助力转向系统
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摘要：汽车的重要结构之一就是汽车转向系统，其系统的特别功能就是可以专门改变以及保持汽车行使方向，并依据开车的的意图维持汽车的行使方向。因此，相较于传统的液压助力转向系统，电动助力转向系统的优点更加明显。本文就汽车电动助力转向系统深入分析，结合当前发展状况以及未来发展趋势，全面研究解决到汽车驾驶员泊车以及低速驾驶中转向操作问题，实现其汽车低速转向的轻便稳定功能。
关键词：电动助力转向系统;低速驾驶;转向操作问题
引言
快速发展的电子技术，带动提升了汽车工业水平，进一步扩展提升现代汽车技术水平。现阶段汽车行使過程中对转向操纵技能的要求也不断加深，如针对高速行驶过程中避免轻飘不稳，低速行使过程中也要具备理想的操纵稳定性以及轻便灵敏性。电动助力转向系统的产生以及发展，摒弃原有的电控液压动力转向系统，实现其汽车高效节能性以及操纵性能等。
1.电动助力转向系统的概述
1.1电动助力转向系统的含义
汽车电力助力转向系统的简称即EPS。EPS利用其电动机作为其汽车电力助力转向系统的动力源，并结合到汽车自身车速以及行使过程中的转向参与等真实相应数据，转化形成电子控制单元，最终完成控制汽车行使的一种转向系统。电动机提供辅助扭矩作为汽车行使的动力元素。其中主要的电动助力转向系统元件有扭矩、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元、转向轴以及转向器。
1.2电动助力转向系统的分类
电动助力转向系统的分类主要根据其汽车电动助力的施加位置不定以及机械结构部件的不同等因素，将电动助力转向系统分成了四种不同类型，即管柱助力式、小齿轮助力式、双小齿轮助力式和滚珠丝杠助力式。这四种类型的助力式系统的区别方式，可以从其自身助力系统的安装位置区别，如管柱助力式转向系统中的助力电动机就安装在转向管柱上，而小齿轮助力式转向系统的助力电动机则安装在小齿轮附近。当然，其类型的区别不仅仅是从安装位置区分，还可以根据其不同的机械结构。如双小齿轮助力式的机械机构中依据其小齿轮式的基础中增设一对齿轮齿条啮合副，完成助力电动机。不仅如此，滚珠丝杠助力式采用的是滚珠丝杠啮合副，完成助力电动机。
1.3电动转向系统的工作原理
电动转向系统的工作原理大致可以分成以下几个要点。首先，当然是要根据其汽车自带的转矩传感器测量出驾驶者的车辆实时转向盘操纵力矩，进一步将其数据融合到车速传感器中测量出汽车行使速度。ECU接收两者的信号，同时ECU控制策略计算出合理有效的目标助力力矩等，进一步融合转化成电流控制其指令到电机中。接着汽车行使过程中减速机构就可以放大其操作，并利用电机产生的目标助力力矩作用到机械师的转向系统中，控制其驾驶员的操纵力矩，并通过克服转向阻力矩完成其车辆转向过程。当然其工作原理离不开电动转向系统中关键技术以及软件。如传感器作为整个系统的信号源，发挥其良好的精度以及可靠性能。整个系统的执行器电机决定着这个电力助力转向系统的系统性能，配合ECU运算中心，最大程度发挥其控制作用。控制策略以及故障诊断、保护程序等主要决定这个系统的软件技术的完善性，将控制策略作为目标电流，跟踪控制以及输出其助力矩。运行电动转向系统时，要利用故障诊断、保护程序软件来保护整个系统功能。
2.汽车电动助力转向系统的优势
2.1提高了汽车的操纵性能
汽车在行使过程中应用到电动助力转向系统，可以提供给驾驶员行使时的助力保障，即汽车电动助力转向系统可以提供多种有效预防各种不同行使路况，为其驾驶员提供最有效的助力，避免由于路面不平导致的产生转向系统的难题。同时还能减轻以及改善其汽车转向性能，提高驾驶员操纵稳定性以及轻便灵敏性。让驾驶员在低速行使过程中也能增加其转向操纵性能，高速行使过程中也能提升汽车整体主动安全性能。电动助力转向系统是有效的一举两得将其汽车的操纵性能提升的方式。
2.2质量轻便结构紧凑
电力助力转向系统利用电动机作为直接能源提供转向助力，并进一步将转向助力作用到汽车停车环节，为其提供最大程度的转向动力，不仅如此，电力助力转向系统还将原有液压动力转向系统中必备的某些部件舍弃，最大限度将整个助力转向系统质量变得更加轻薄，结构更加紧密。当然舍弃这些不必要的元件，就可以将其配件自由安装到各个位置中，提升器装配自动化程度，方面其工作人员的维修。而且电力助力转向系统也可以在低温环境中工作，排除温度影响汽车行使问题。
2.3提高燃油经济性，减少环境污染
电力助力转向系统可以避免其液压动力转向系统中液压泵工作时流动浪费掉的液压油能量。相对电力助力转向系统仅仅是在操作过程中利用电机能量，是按需供能型节能系统。即在不转动情况下，应用其电动转向系统的汽车的燃油消耗降低率可以达到百分之二点五，而转动情况下，应用其电动转向系统的汽车的燃油消耗降低率可以达到百分之五点五
2.4增强转向跟随性和可靠性
电机部分的阻力是让车轮反转过程中转向前轮的摆动频率大大减低，同时还能将其系统的抗扰能力大大增加，将其转向车轮对转向盘等跟随性能大大提升，这是传统的助力转向系统不能达到的点。
3.电动助力转向系统的发展分析
电动助力转向系统的发展进程是将不断融合以及发展其机械转向系统以及液压、电动液压助力转向系统的功能结构，将其发展变革引发成为汽车电动转向技术的革命，并进一步针对其微型汽车转向助力型，提出满足新时代汽车电动助力转向系统的要求，并对未来的电动助力转向系统的发展提出更高的系统控制性能以及系统成本，升级其电力转向控制技术。
结语
本文就汽车电动助力转向系统分析，结合引言、电动助力转向系统的概述、汽车电动助力转向系统的优势、电动助力转向系统的发展分析，全面贯彻其汽车驾驶员应用汽车电动助力转向系统，增加其行使过程中的转向操作能力。
参考文献：
[1] 敖德根，米根锁.基于多变化转矩的汽车电动助力转向电机电流跟踪控制[J].电机与控制应用，2017，44（3）.
[2] 蒋玲，苏婷，朱虹.浅谈汽车电动助力转向系统[J].时代汽车，2017（10）1.
[3] 莫旭辉，罗照湘，杨辉，等.调节方向盘转速的电动助力转向系统回正控制[J].机械科学与技术，2017，36（6）.
（作者单位：天津德科汽车部件有限公司）
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