电子助力方向机原理与维修(电动助力转向系统原理简介)

电控电动转向助力系统EPS由多个关键部件组成,包括转矩传感器、电磁离合器、电动机、变速器(减速机构)、电脑控制器等。该系统的EPS-ECU电脑控制器根据转向盘的转向转矩信号、车速信号以及驱动电机的转速信号进行智能判断,确定发动机是否在运行,并据此决定EPS系统是否开始工作。当驱动电机处于静止状态时,EPS系统将停止运作。
在判断和处理后,系统会根据预存在控制器中的助力特性,确定并输出相应的助力转矩电流的大小和方向,助力电动机的正反转、工作时间以及工作频率也由此控制。在低速行驶时,助力作用明显,使转向更加轻便;而在高速行驶时,助力减小,以提高驾驶的路感和操纵稳定性,让驾驶者感受到更加真实的驾驶体验。
关于其工作原理,当系统检测到点火开关闭合后,首先进行整个EPS系统的自检,确保系统各部分都正常。然后闭合继电器和电机离合器,使系统进入正常工作状态。系统会检测转矩信号、车速信号以及发动机转速信号,并将这些信号发送到EPS控制器的控制端口。控制器中的单片机会根据预设的助力模型和接收到的信号,判断助力的需求和方向,并产生相应的PWM信号驱动直流电动机进行助力转向。
在系统运行过程中,如果出现异常,故障指示灯会立即亮起,同时系统会切断继电器和离合器,以保护直流电机。整个系统的结构原理图中,包括了信号的采集与处理、采样车速、目标助力电流的计算、电机的助力控制与阻尼控制等功能。
在软件设计方面,本系统采用了轮询、中断和子程序调用相结合的结构形式。主程序主要负责系统初始化、状态标志位的轮询以及发出相应的控制指令,根据转矩信号的方向标志控制电机的助力方向。而终端服务子程序则主要负责测速采样,根据系统助力特性方程计算当前电机的目标助力电流大小。
电动助力转向系统EPS的优势在于其精确的控制和高效的能量使用。伺服电机和舵机的应用使得转向更加精准和灵活,同时EPS系统也能提供优秀的驾驶稳定性和舒适性。通过智能控制算法,系统可以根据驾驶者的需求和车辆的行驶状态,实时调整助力大小和方向,使得驾驶更加轻松和省力。
