新能源汽车电气技术教学课件-新能源汽车电动助力转向系统的检修

新能源汽车电动助力转向系统的检修

新能源汽车在不同车速下转向时，EPS的控制部件能够通过对助力电机电流的控制，提供合适的转向助力，这样既减轻了驾驶员的操纵负担，又能保持一定的路感，同时还可以兼顾车辆低速时的操纵轻便性和高速时的操纵稳定性，也即是在转向轻便性和路感之间找到1个合适的平衡点。EPS系统的控制策略和控制算法是EPS系统控制性能的关键，根据汽车不同转向行驶的状态，助力转向的控制方法一般主要包括助力控制、阻尼控制和回正控制。在车辆原地转向和低速行驶时，以助力控制为主；车辆中低速行驶时以助力和回正控制为主；

在车辆高速行驶时，以阻尼控制为主，防止车辆转向过快导致侧滑和翻车现象的发生。按不同的控制方式，中央处理单元ECU作为EPS系统的核心部件，将所有的控制策略和算法以软件与数据的形式存储在微处理器的存储器中。一、EPS控制策略及算法

助力控制模式是电动助力转向系统最基本的控制方法，该模式的主要功能是可以使驾驶员获得良好的路感和手感，合理的助力特性对车辆的驾驶轻便性、路感、安全性和回正特性都有重要的影响。在该模式下，EPS助力电动机提供的助力按照车速的递增是逐渐减小的，也就是说，当车辆原地转向时EPS提供的助力是最大的，当车辆高速行驶的时候EPS提供的助力最小或者不提供助力，以保证高速时车辆的行驶安全。二、助力控制模式及控制策略

EPS的助力特性是指助力电机提供的助力随汽车车速和转向盘转矩以及车辆运动状态变化而变化的规律。由于助力力矩大小与电机电流成比例，所以一般用转向盘力矩为横坐标，电机电流或输出扭矩为纵坐标，同时考虑车速的变化，用它们之间的关系曲线来表示EPS的助力特性。

在助力控制模式下，助力特性曲线的设计是控制策略主要的设计目标，这与传统的HPS是完全不同的，HPS当制造完成后，其特性曲线是固定且不能调整的，不再随外部条件的变化而变化，除非调整底盘的结构。而EPS是首先通过理论的分析，得到一组特定的理想特性曲线，然后，ECU根据车速、扭矩等传感器信号通过一定的算法确定助力电机的电流，以获得合适的助力转矩，跟踪某条理想的助力特性曲线，因此EPS的特性曲线是可以通过软件来调整的。三、助力特性

汽车转向时，力矩及转角传感器把检测到的力矩及角度信号处理后传给动力转向ECU，动力转向ECU同时接收车速传感器检测到的车速信号，然后根据这两个信号决定电动机的旋转方向和助力力矩的大小。同时，电流传感器检测电路电流，对驱动电路实施监控，最后由驱动电路驱动电动机工作，实施助力转向。四、电动助力转向系统的工作原理

电动助力转向系统采用现代控制技术，与传统液压动力转向相比，它具有下述优点：

1.电动机和减速机构安装在转向柱或转向助力缸外，所占空间小，零部件结构简单、安装方便，维护费用低。

2.以电动机为动力，不需要转向油泵、油管及控制阀等液压元件，不发生液压油泄漏和损耗。电动机只在需要时才起动，耗用电能较少，提高了汽车经济性。五、电动助力转向系统的优点1.转向盘位置

转向盘位置由滑动电位器、霍尔传感器或旋转变压器来确定。如果车辆有泊车辅助功能，则EPS系统通常会装旋转变压器，因为相比电位计或霍尔效应传感器，旋转变压器能更准确地报告转向盘的位置。

由于车辆的前轮不转动时不需要辅助系统工作，大多数电动助力转向系统必须进行校准，以识别转向盘的“零点位置”或标准值。如果电动助力转向装置在车轮转向的同时进行校准，则车辆可能发生偏转。

2.转向盘转向力

转向盘转向力是由力矩传感器通过测量转向轴组件中扭杆的力矩计算得出的。力矩传感器产生与扭杆力矩成比的电信号。该信号被动力转向ECU采用，与其他相关参数一起参与运算。

3.车速

车速较低的时候助力能量大，转向盘轻，车速高时助力能量小，转向盘重，这样给安全行车带来好处。六、电动助力转向系统的基本参数七、电动助力转向系统的常见故障故障现象可能的原因修理方法1.转向沉重接插件未插好线束接触不良或破损转向盘安装不正确（扭曲）扭矩传感器性能不良转向器故障车速传感器性能不良主保险丝和线路保险丝烧坏EPS控制器故障插好插头更换线