关键词：汽车电动转向
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王豪王家军（天津大学自动化学院）
电动转向系统（ＥＰＳ，ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｔｅｅｒｉｎｇ）是未来转向系统的发展方向。该系统由电动机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装置灵活以及无论在何种工况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点，电动转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有５０多年历史的液压转向系统。
１电动转向系统
电动转向系统是于２０世纪８０年代中期提出来的。该技术发展最快、应用较成熟的当属ＴＲＷ转向系统和ＤｅｌｐｈｉＳａ西ｎａｗ（萨吉诺）转向系统，而ＤｅｌｐｈｉＳａ西ａｗ（萨吉诺）转向系统又代
表着转向系统发展的前沿。她是第一个于２０世纪５０年代把液压助力转向系统推向市场的，从此以后，Ｄｅ！ｐｈｊ转向发展了技术更加成熟的液压助力系统，使大部分的商用汽车和约５０％的轿车装备有该系统。现在，Ｄｅｌｐｈｊ转向系统又领导了汽车转向系统的一次新革命——电动转向系统。电动转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思想，该系统由转向传感装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力电机及微电脑控制
图１电动转向系统结构示意图
盘
该系统工作时，转向传感器检测到转向轴上转动力矩和转向盘位置两个信号，与车速传感器测得的车速信号一起不断地输入微电脑控制单元，该控制单元通过数据分析以决定转向方向和所需的最佳助力值，然后发出相应的指令给控制器，从而驱动电机，通过助力装置实现汽车的转向。通过精确的控制算法，可任意改变电机的转矩大小，使传动机构获得所需的任意助力值。
２电动转向系统的特点
液压助力转向系统已发展了半个多世纪，其技术已相当成熟。但随着汽车微电子技术的发展，对汽车节能性和环保性要求不断提高，该系统存在的耗能、对环境可能造成的污染等固有不足已越来越明显，不能完全满足时代发展的要求。
电动转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境的污染等。因此，该系统一经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动转向将成为转向系统主流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在：
ａ）降低了燃油消耗。液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。相反电动转向系统（ＥＰＳ）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。而且，能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。当转向盘不转向时，电机不工悄需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩，随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。该系统真正实现了“按需供能”，是真正的“按需供能型”（ｏｎ—ｄｅｍａｎｄ）系统。汽车在较冷的冬季起动时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。由于电动转向系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统即使在一４０℃时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该系统没有起动时的预热，节省了能量。不使用液压油泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃油经济性，装有电动转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表明，在不转向情况下，装有电动转向系统的车辆燃油消耗降低２．５％；在使用转向情况下，燃油消耗降低了５．５％。
ｂ》增强了转向跟随性。在电动转向系统中，电动机
万方数据
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