所有栏目

电动助力转向系统(EPS)技术现状与发展

2016/10/9


随着汽车技术的发展,人们逐渐追求安全、轻便、舒适的驾驶环境,汽车转向系统由普通转向系统向动力转向系统发展。动力转向装置分气动/液动助力转向和电动助力转向,其中电动助力转向装置(EPS)轻便、简单、节能、清洁等优点,倍受人们青睐。逐渐有取代其它助力方式的趋势。

EPS系统是在机械转向系统的基础上,依靠电动机提供辅助扭矩的动力转向系统。由于它有利于环保,安装方便,提高主动安全性,并且助力特性可以根据转向速率、车速等参数设计为可变助力特性,所以一经出现就受到高度重视。在国外,EPS已部分取代传统液压动力转向,成为世界汽车技术发展的研究热点。由于目前汽车蓄电池输出功率的限制,使EPS助力电动机提供的扭矩有限,所以EPS最先应用在小型车和家庭轿车上。然而现在它已广泛应用于较大型车辆上。这种扩大要归功于社会对节能型转向系统的需求,而且由于控制技术的进步使电动助力转向器性能达到甚至超过液压转向器的性能。

EPS应用到较大型车辆上的技术关键点是能提供大的辅助轴向力,因为中型或大型车辆需要的轴向力可达10000N,甚至更高。然而,在目前大多数汽车配装12V电压系统的情况下,由于电动转向器的电机电流的限制,电机输出扭矩的增加受到了很大限制。

欧洲汽车制造商在研究配有42V电压系统的中型车辆上应用EPS方面走在了前头,而在拓展EPS的应用方面,日本的KOYO、NSK、HONDA及美国的DELPHI、TRW等公司已经开发了多种类型的EPS。

EPS是一种新型的动力转向器,它没有因电液或液力动力转向器的体积大、部件多、管路漏油等造成的耗能、污染环境的缺点。因此,从1988年第1个EPS样品诞生至今的10多年里,快速完成了从实验室走向商品化的过程。特别是近几年,随着汽车数量的大幅增加,能源和环保问题日益突出,节能、环保的EPS受到了汽车厂家的欢迎。

2、电动助力转向的发展前景

目前.EPS已广泛装备于轿车上并表现出明显的优越性。EPS系统会根据扭矩、车速、转向角度、转向速度、横向加速度等多种信号进行综合控制以取得更优控制性能。同时,EPS技术将有助于汽车朝着电子四轮转向的方向发展。此外,还将与电子悬架结合,将达到多方面综合、协调、统一控制的目的。随着EPS生产成本的降低,性能价格比的进一步提高,EPS的市场将继续拓宽。

随着电子技术和传感器技术的快速发展,电子控制器和传感器的价格越来越便宜,系统功能也越来越强,这使电动助力转向系统在性能和价格比上比液压助力转向系统更有优势。

另外控制算法和软件的开发也越来越完善。由软件来实现在各种复杂的工况下的电动助力功能已比较成熟,使人们在故障诊断和故障安全处理也具有较高程度的信心,电动助力转向系统比电动液压助力转向系统更具竞争力。