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2.2 电动助力转向系统的关键部件
EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元ECU组成。
2.2.1 扭矩传感器
扭矩传感器检测扭转杆扭转变形，并将其转变为电子信号并输出至电子控制单元，是电动助力转向系统的关键部件之一。扭距传感器由分相器单元1、分相器单元2及扭杆组成（如图2-4）。
图2-4 扭距传感器
转子部分的分相器单元1固定于转向主轴，转子部分的分相器单元2固定于转向传动轴。扭转杆扭转后，使两个分相器单元产生一个相对角度，电子控制单元根据两个分相器的相对位置决定对EPS电动机提供多少电压。
2.2.2 车速传感器
车速传感器的功能是测量汽车的行驶速度。目前，轿车EPS控制器一般都从整车CAN总线中提取车速信号。
2.2.3 电动机
电动机由转角传感器、定子及转子组成（如图2-5）。
将电动机和减速机构布置在齿条处，并直接驱动齿条实现助力。通过转
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角传感器检测电动机的旋转角度防止扭矩波动。
图2-5 电动机结构
2.2.4 减速机构
减速机构采用滚珠式减速齿轮机构，将其固定在电动机的转子上。电动机的转动传到减速机构，经过滚珠及蜗杆传到齿条轴上。滚珠在机构内部经过导向进行循环。
2.2.5 电子控制单元
电子控制单元（ECU）的功能是依据扭矩传感器和车速传感器的信号，进
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行分析和计算后，发出指令，控制电动机的动作。此外，ECU还有安全保护和自我诊断的功能，ECU通过采集电动机的电流、发动机转速等信号判断系统工作是否正常，一旦系统工作异常，电动助力被切断；同时ECU将进行故障诊断分析，故障指示灯亮，并以故障所对应的模式闪烁。
2.3 电动助力转向的助力特性
电动助力转向的助力特性由软件设定。通常将助力特性曲线设计成随着汽车行驶速度Va的变化而变化，并将这种助力特性称之为车速感应型。图2-6示出的车速感应型助力特性曲线表明，助力既是作用到转向盘上的力矩的函数，同时也是车速的函数。
30（7，25）0～10km·h-1电动机电流/A20（7，17）10～20km·h-1（7，11）20～30km·h-1（7，7）30～35km·h-1（7，4）35～40km·h-1（7，1）40～47.5km·h-110-8.0-6.0-4.0-2.0-0.80.82.04.0转向盘力矩/N·m6.08.0
图2-6 车速感应型助力特性
当车速Va=0时，相当于汽车在原地转向，助力特性曲线的位置居其他各条曲线之上，助力强度达到最大。随着车速Va不断升高，助力特性曲线的位置也逐渐降低，直至车速Va达到最高车速Vamax为止，此时的助力强度已为最小，而路感强度达到最大。
本章小结
本章主要是介绍了电动助力转向机构的组成、工作原理，以及对电动助力转向的三种布置形式进行了分析对比。还有分析了电动助力转向系统各主
要部件的结构及工作过程和助力特性。
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第3章 电动助力转向系统的设计
3.1 对动力转向机构的要求
（1）运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持一定的比例关系。
（2）随着转向轮阻力的增大（或减小），作用在转向盘上的手力必须增大（或减小），称之为“路感”。 （3）当作用在转向盘上的切向力
Fh?0.025~0.190kN时（因汽车形式不同
而异），动力转向器就开始工作。
（4）转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。 （5）工作灵敏。
（6）动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。
3.2 齿轮齿条转向器的设计与计算
齿轮齿条转向器最主要的优点是：结构简单、价格低廉、质量轻、刚性好、使用可靠；传动效率高达90%；根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式：中间输入，两端输出（图3-1a）；侧面输入，两端输出（图3-1b）；侧面输入，中间输出（图3-1c）；侧面输入，一端输出图（图3-1d）。
图3-1 齿轮齿条式转向器的四种形式
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