电动动力转向系统(EPS)的组成

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机械动力转向系统没有液压动力转向系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体等结构，结构非常简单。电机产生的动力通过减速器以纯机械方式传递给转向系统。

电子转向系统的组成和结构

EPS电动助力转向系统是一种机电一体化产品，由转向柱、扭矩传感器、伺服电机和控制模块组成。

电子转向系统工作原理示意图▼车辆启动后，系统开始工作。当车速低于一定速度时，这些信号被发送到控制模块。控制模块根据方向盘扭矩、旋转方向、车速等数据向伺服电机发送控制指令，使伺服电机输出相应大小和方向的扭矩，产生辅助力。车辆不转弯时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机电流趋于零。

因此，在不操作方向盘的情况下直行时，任何发动机的动力都不会被消耗，油耗也会降低。

该系统提供的转向功率与车速成反比。当车速达到或超过一定速度时，伺服电机的电流趋于零，因此车速越高，功率越小。因此，无论在高速还是低速行驶操作过程中，汽车都具有较高的稳定性，驾驶员自身也保持着均衡的转向力。

电子转向系统示意图▼

◎在双小齿轮电控机械动力转向系统中，转向小齿轮和变速箱小齿轮将必要的转向力传递给齿条。驾驶员施加的扭矩通过转向小齿轮传递，而变速箱小齿轮通过蜗轮传动机电动力转向系统电机的支撑扭矩。

◎转向器转向器由转向扭矩传感器、扭杆、转向小齿轮、传动小齿轮、蜗轮和带控制单元的电机组成。

◎电机和控制单元用于转向支撑的电机有一个控制单元和一个传感单元，安装在第二个小齿轮上。因此，方向盘和齿条之间的机械连接得以建立。因此，当伺服电机出现故障时，车辆仍然可以通过机械传动转向。

◎转向角度传感器转向角度传感器位于带有安全气囊滑环的复位环背面。转向角度传感器通过CAN数据总线将信号传输至转向柱电子控制单元J527，控制单元学习转向角度的大小。转向柱电子控制单元中的电子设备分析该信号。

◎转向扭矩传感器转向扭矩传感器直接将方向盘扭矩传递给转向小齿轮。传感器根据磁阻原理工作。为了保证最高的安全性，它采用了双重结构。

转向柱与扭矩传感器相连，转向器通过扭杆与扭矩传感器相连。连接转向柱的元件具有磁极转子，其中不同磁极的24个区域交替。一次使用两个磁极进行扭矩分析。

◎转子速度传感器转子速度传感器是电控机械式动力转向系统电机的组成部分。不能从外部接近转子速度传感器。

正常情况下，转向过程如下图所示:

1—驾驶员转动方向盘时，转向支撑启动；

2-由于方向盘上的扭矩，转向机中的扭矩杆旋转。转向扭矩传感器J269检测扭矩杆的旋转，并将检测到的转向扭矩传递给控制单元；3—转向角度传感器通知当前转向角度，而转子速度传感器通知当前转向速度；4—控制单元根据控制单元中的转向力矩、车速、发动机转速、转向角、转向速度和特性曲线计算出必要的支撑力矩，启动电机；5—平行作用在齿条上的第二个小齿轮用于转向支撑，小齿轮的传动由电机进行，电机通过蜗轮和传动小齿轮将转向支撑力传递给齿条；6—方向盘上的扭矩和支撑扭矩之和即为驱动齿条的转向器上的有效扭矩。

在高速公路上行驶时的转弯过程如下图所示:

1—变道时，驾驶员轻敲方向盘；

2.扭杆转动，转向扭矩传感器获知扭杆转动，通知控制单元方向盘上有小扭矩；3—转向角传感器通知小转向角，而转子速度传感器通知当前转向速度；5—在高速公路上行驶时，平行作用在齿条上的第二个小齿轮将提供较小的转向支撑或不提供转向支撑；6—方向盘上的扭矩加上最小支撑扭矩就是变道时的有效扭矩，驱动齿条。