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1、5.4.3.1 電動式EPS的組成與工作原理電動式EPS通常是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元(ECU)、直流電機等裝置構(gòu)成.其組成如圖5-72所示。圖5-72 電動式EPS系統(tǒng)組成電動式EPS以直流電動機作為助力源，電子控制單元根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)控 制電動機通電電流強度，調(diào)節(jié)加力電動機工作力矩，進而控制轉(zhuǎn)向助力強度。電動式EPS的助力作用受電腦控制，在低速轉(zhuǎn)向時的助力作用最強，隨著車速 的升高助力作用逐漸減弱；當車速達到4252KM/H時電腦停止向電動機供電，并 使電磁離合器分離，轉(zhuǎn)向變?yōu)橥耆神{駛員人力操縱。由此看出，電動式EPS在低速轉(zhuǎn)向時，可獲得比較

2、輕便的轉(zhuǎn)向特性；而在高速 轉(zhuǎn)向時,則可獲得完全的轉(zhuǎn)向“路感”，具有優(yōu)越的控制特性。5.4.3.2 電動式EPS的主要元件布置與作用(1) 轉(zhuǎn)向柱 在轉(zhuǎn)向柱上裝有1個直流電機和轉(zhuǎn)矩傳感器，如圖5-73所示, 其結(jié)構(gòu)如圖5-74所示。圖5-73直流電機和轉(zhuǎn)矩傳感器圖5-74 結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)矩傳感器的作用用于檢測扭力桿的扭轉(zhuǎn)，計算出施加于扭力桿上的轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)化成電信號，輸出到EMPS ECU結(jié)構(gòu)如圖5-75所示。檢測環(huán)3檢測環(huán)2檢測環(huán)1圖5-75轉(zhuǎn)矩傳感器由三個檢測環(huán)，一個扭力桿和檢測線圈、修正線圈組成，檢測線圈和修正線圈與檢測環(huán)不接觸。其結(jié)構(gòu)如圖5-76、5-77所示。檢測線圈：嚴飛檢測環(huán)1圖5-76轉(zhuǎn)矩

3、傳感器結(jié)構(gòu)A圖5-77轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)B其工作原理如圖5-78、5-79所示圖5-78 工作原理A電壓N.K左界圖5-79 工作原理B當駕駛員向右或向左打方向盤時， 轉(zhuǎn)向柱扭力桿上的轉(zhuǎn)矩使檢測環(huán) 2和檢測 環(huán)3之間產(chǎn)生相對位移。把轉(zhuǎn)向的信號送給ECU(2) 電動機 其作用是根據(jù)EMPS ECU信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力， 其工作控制電 路如圖5-80所示。J 課件圖5-80 電動機控制電路EMPSECI根據(jù)車速信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、方向盤扭轉(zhuǎn)信號、溫度信號分析 判斷后，通過控制電路控制電動機來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力。(3) 電磁離合器 電動EPS多采用單片干式電磁離合器，其結(jié)構(gòu)與工作原 理與空調(diào)電磁離合器相似，如圖

4、 5-81所示。m 逛壓板櫥軸承 主動輪圖5-81電磁離合器結(jié)構(gòu)當電流經(jīng)滑環(huán)境去主動輪電磁線圈時，產(chǎn)生電磁力吸動從動軸上的壓板壓緊在主動輪上，靠摩擦力傳遞扭矩。電動式EPS電磁離合器線圈的電流和電動機電流同時受電腦控制，當車速達到45KM/H左右時即不需要轉(zhuǎn)向助力。這時，電腦就停止電動機工作，并斷開電 磁離合器線圈電流，使離合器處于分離狀態(tài)，以免電動機較大的轉(zhuǎn)動慣性影響系 統(tǒng)工作。另外當系統(tǒng)發(fā)生故障致使電動機不能工作時，離合器也將自動分離，以利于 進行人力轉(zhuǎn)向。（4）電子控制單元及其功能 根據(jù)車速信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號等不同傳感 器信號，驅(qū)動轉(zhuǎn)向柱上的直流電機，提供轉(zhuǎn)向助力。4.3.3三菱微型汽

5、車電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析三菱微型汽車電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡稱 ECPS其組成如圖5-82所示。車速信號（±） 1r發(fā)屯機信號（L 端）車速信號（副）ECFS警告電源-斡佶號燈（±） 轉(zhuǎn)拒信號燈（副亍快怠速電流.1 -快怠速電磁閥發(fā)動機控制裝置舷電源、熔斷絲電池電源直流電動機電流離舍器電流直流電動機和離合器圖5-82三菱微型汽車電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系組成它主要由ECPS空制裝置（ECU、直流電動機及離合器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)向機總成等組成。系統(tǒng)工作時，ECU根據(jù)車速變化控制電動機的工作電流，使其隨車速的升高 而減小，從而達到控制助力強度，改善轉(zhuǎn)向“路

6、感”的目的。當車速達到設(shè)定車 速以上時，系統(tǒng)自動切斷轉(zhuǎn)向助力變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 當系統(tǒng)發(fā)生故障時，保險 功能將自動切斷電動機及電磁離合器電流，使系統(tǒng)變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，同時點亮位于速度表內(nèi)的ECPS警告燈。(1) 直流電動機和電磁離合器 如圖5-83所示。圖5-83 電動機組成該系統(tǒng)的直流電動機和離合器為一體式結(jié)構(gòu)，其工作電流由電腦根據(jù)車速的高低控制。電動機的最大工作電流為 30A在發(fā)動機不工作時由蓄電池供電，發(fā) 動機怠速時由發(fā)電機供電；交流發(fā)電機L端子信號的作用是向ECUS供判斷發(fā)動 機是否啟動的信號。當ECPST作時，發(fā)動機處于高怠速狀態(tài)。系統(tǒng)的動力傳遞為行星齒輪式減速機構(gòu)，用小齒輪驅(qū)動條式

7、轉(zhuǎn)向器。(2) 轉(zhuǎn)矩傳感器 系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩傳感器為無刷滑動電阻式，作用是把駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力矩轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性變化的電壓信號，電腦依此作為控制電動機和電磁離合器工作電流的依據(jù)之一。(3) 車速傳感器 系統(tǒng)車速傳感器型式為電磁感應(yīng)式，安裝在變速器上。 車速傳感器采用雙信號線圈結(jié)構(gòu)，見圖 5-84，工作可靠性較高。當發(fā)生故障造 成無車速信號時，ECU會使系統(tǒng)處于保險狀態(tài)，系統(tǒng)變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向。佗速傳感器的結(jié)構(gòu)圖5-84 車速傳感器結(jié)構(gòu)（4）ECPS空制裝置（ECU ECPS電腦是系統(tǒng)的控制中心，其工作情況為： 點火開關(guān)接通為ON時，給ECU加電，電動轉(zhuǎn)向裝置處于待機狀態(tài)。 發(fā)動機啟動后，L端子使ECU感知

8、發(fā)動機已處于工作狀態(tài)。 汽車行駛轉(zhuǎn)向時，ECPS艮據(jù)車速和轉(zhuǎn)矩傳感器信號，經(jīng)對比運算后，向 電動機和電磁離合器發(fā)出控制指令（電信號），使電動機產(chǎn)生相應(yīng)方向的轉(zhuǎn)矩， 經(jīng)傳動機構(gòu)減速增扭后用于轉(zhuǎn)向助力。 根據(jù)車速的不同，電腦對電動機電流的控 制如圖5-85所示。3020一 i 1車速:0 - 2. 5km/h2.5 - 10km/hpO - 15km/h !10 - 20km/h ；20 _鬻影?5260 時間(s)圖5-85電腦對電動機電流的控制當車速達到30km/h以上時，ECU切斷電動機和電磁離合器信號，系統(tǒng)變?yōu)槌?規(guī)轉(zhuǎn)向裝置；當車速下降到27km/h以下時，ECU接通電動機和電磁離合器控制 電流，系統(tǒng)變?yōu)殡妱邮睫D(zhuǎn)向助力狀態(tài)工作。(5) ECPS導線插接器 該系統(tǒng)導線插接器如圖5-86所示，其中c為3針、 a為11針、和b為13針3組。b)|28!29；30|31!32| |圖5-86導線插接器