电动助力转向技术发展的新动向.pdfVIP

维普资讯 电动助力转向技术发展的新动向 龚小平 杜志强 (同济大学) 和转角传感器是 EPS中最为核心的传感器，近年 l EPS概述 来的新技术主要集 中在这两种传感器上。 2．1 非接触式扭矩传感器 按照转向动力源来分 ，目前汽车转 向系统分 近年来 ，国外许多公司相继推出了利用 电磁 为纯人力转 向和动力辅助转向，后者又经历 了机 感应原理进行扭矩测量 的新型传感器 ，这种传感 械机构助力转向、液压助力转向和电动助力转向3 器 的电路检测部分和被测机械部分彼此分离 ，所 个阶段。 目前 ，电动助力转 向 (ElectricalPower 以称作非接触式扭矩传感器。 Steering，EPS)已部分取代液压动力转 向(Hydrau． 一 种典型的非接触式扭矩传感器如图 1所 1icPowerSteering，HPS)，正成为世界汽车技术发 示 。具有磁性的输入轴和没有磁性 的输 出轴 中 展 的热点。 间，通过一根扭杆连接 ，输入轴上有花键 ，输 出轴 EPS是一种直接依靠电力提供辅助扭矩的动 上有均匀分布的缺 口，两个线圈通有交流 电。当 力转向系统 ，它用 电动机提供助力 ，助力大小 由电 转向时，由于扭杆的变形 ，花键和缺 口的相对位置 控单元(ECU)控制，系统主要由扭矩传感器、转角 改变 ，引起花键之间磁通量的相应改变 ，这个磁通 传感器 、车速传感器 (可与其他系统共用)、电动 量相对线圈的感应系数就会改变，这样就将力矩 机、减速机构和电子控制单元等组成，其基本工作 信号转变成了电信号。 原理是：装在转 向器上的转角传感器和扭矩传感 器测得方 向盘 的角位移和作用于其上 的力矩 ， ECU根据这两个信号，并结合车速信息，按照一定 输 出轴 的算法，控制 电动机产生相应的力矩来辅助驾驶 员转动方向盘。 和其他助力转向系统相 比，EPS有许多优点。 例如 ：液压助力转 向系统的液压泵需要 由发动机 驱动 ，发动机停止运转时不能提供转 向助力 ，而当 图 1 非接触式扭矩传感器 行驶过程中不需要助力时又造成一定的浪费，EPS 则可克服这一缺点；电动机力矩响应快 ，而且其力 2．2 扭矩、转角信号集成传感器 矩正比于电流值，所 以EPS系统控制简单 、响应 为了减少零部件数量，降低成本，节约空间， 快，并且可根据需要方便地改善助力程度和路感； 使系统布置更紧凑，近年来，多信号集成的传感器 EPS零部件少、重量轻、安装紧凑 、工作可靠 。 相继 问世 。对于 EPS的应用，由于扭矩和转角信 号的被测对象都是转向柱，所 以集成有这两种信 2 传感器新技术 号的传感器被广泛应用。 在 EPS中，为了使系统高效可靠地工作，ECU 图2是一种 由日本 BI科技公司生产的专门 需要从多种传感器获得与控制相关 的信号 ，除了 用于汽车转 向系统的扭矩转角信号集成传感器 。 上面提到的扭矩 、转角 、车速传感器外 ，还需要有 虽然只有单一的机械连接孑L，但它要求输入输 出 电压传感器和电流传感器等。其 中，扭矩传感器 轴分开，除了测出转角外，还要利用输入输 出轴的 · 36 ·