P-Eps(PinionElectricPowerSteering)齒輪式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。也可以叫EPAS。其最大優(yōu)點(diǎn)是可以隨速控制助力，在低速時(shí)提供較大助力，保證輕便轉(zhuǎn)向；在高速時(shí)減小助力，提供駕駛員足夠的路感。EPS只在轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)揮作用，因此不像液壓轉(zhuǎn)向會(huì)一直對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成額外負(fù)擔(dān)，從而減小油耗，同時(shí)沒有不可回收件，更加綠色，從各方面滿足環(huán)保的需求?！緢D1.EPS結(jié)構(gòu)】傳感器：包括方向盤扭矩傳感器，測(cè)量駕駛員施加在方向盤上的扭矩；方向盤轉(zhuǎn)角位置傳感器，測(cè)量方向盤的角度位置，為自動(dòng)回正功能提供支持，另外ESP穩(wěn)定控制，主動(dòng)巡航，自動(dòng)泊車等系統(tǒng)也需要更精確的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，因此有時(shí)由這些系統(tǒng)提供CAN信號(hào)給EPS。執(zhí)行器：EPS顧名思義，采用電機(jī)作為執(zhí)行器，目前主要考慮的有直流有刷和直流無(wú)刷電機(jī)。有關(guān)這兩種的區(qū)別其他帖子里有過介紹。減速機(jī)構(gòu)：電機(jī)輸出的扭矩經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)加載到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上。形式有蝸輪蝸桿式，循環(huán)球式，差動(dòng)輪系和搖臂機(jī)構(gòu)等等，前兩者比較常見，也跟EPS的形式有關(guān)（參見EPS分類）。電子控制單元：EPS的電子控制單元可以跟車上其他部件通信，處理傳感器信號(hào)，通過程序計(jì)算出需要的助力大小，并轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：跟常規(guī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)類似。EPS的分類：主要分3大類，根據(jù)電機(jī)在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中耦合位置和方式的不同。C-EPS轉(zhuǎn)向柱式(ColumnElectricPowerSteering)：直接在轉(zhuǎn)向柱上安裝，可以從常規(guī)轉(zhuǎn)向改進(jìn)而來，簡(jiǎn)單，成本低；缺點(diǎn)是噪音大，振動(dòng)不好控制，會(huì)直接傳到方向盤上，傳遞扭矩也較小。P-EPS小齒輪式(PinionElectricPowerSteering)：結(jié)構(gòu)較緊湊，且提高了系統(tǒng)的剛度；但電子部分工作環(huán)境差（安裝位置距離前橋近），要求耐溫，防水，抗干擾等性能高，提高了成本。3）R-EPS齒條式(RackElectricPowerSteering)：助力效果好，提供力矩較大，同時(shí)噪聲和力矩波動(dòng)不易傳遞到方向盤上；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，要求技術(shù)水平和成本都較高。【圖4.R-EPS】C-EPS經(jīng)常安裝在小型轎車和微型車上（考慮成本，要求力矩不大），而后兩者則用在要求較高的場(chǎng)合，如中高檔轎車，商用車等。日本汽車制造商最早開發(fā)EPS技術(shù)，當(dāng)時(shí)采用的是較成熟度的直流有刷電機(jī)，現(xiàn)在向性能更好的直流無(wú)刷電機(jī)過渡。歐美的廠商則起步較高。國(guó)外的主要廠商有日本捷太科特，昭和，NSK；美國(guó)TRW，Delphi；德國(guó)ZF；韓國(guó)萬(wàn)都等。國(guó)內(nèi)的EPS廠商則仍停留在直流有刷電機(jī)的水平，且控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，許多僅有基本功能。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)EPS的主要廠商有蕪湖恒隆，株洲易力達(dá)，杭州世寶等。以上三家有自主的控制器，還有部分企業(yè)從國(guó)外購(gòu)買控制單元，生產(chǎn)機(jī)械部分匹配并出售總成，具體情況并不是很清楚。這里也能看出，EPS的關(guān)鍵技術(shù)在于電子部分。EPS的發(fā)展與市場(chǎng)情況：20世紀(jì)80年代，日本鈴木公司首先開發(fā)出EPS產(chǎn)品，隨后日美等國(guó)許多廠家均進(jìn)行了EPS的開發(fā)，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。目前，國(guó)外市場(chǎng)上EPS應(yīng)用到包括商用車，乘用車，特種車等的各種車型，市場(chǎng)占有率達(dá)到40%以上，已經(jīng)超越了傳統(tǒng)液壓助力。目前國(guó)內(nèi)整車廠主要的外資、合資EPS供應(yīng)商有：日本捷太格特JTEKT，美國(guó)天合TRW，德爾福Delphi，德國(guó)采埃孚ZF，韓國(guó)萬(wàn)都MANDO等。國(guó)內(nèi)的微型車市場(chǎng)近年來增長(zhǎng)迅速，受其影響，不少?gòu)S家開始給微車裝配EPS系統(tǒng)，如昌河的北斗星，是最早配裝EPS系統(tǒng)的微型車。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)EPS系統(tǒng)的廠家有株洲易力達(dá)，湖北恒隆和杭州世寶等，產(chǎn)品在奇瑞、江淮、昌河、東風(fēng)和一汽的部分小、微型車上配套，大多采用C-EPS形式，控制功能也比較簡(jiǎn)單，大部分只能實(shí)現(xiàn)基本的助力功能?！拘畔碓创蟾攀?009年前后】追加：貌似最近易力達(dá)開始宣傳他們的第3代產(chǎn)品，帶回正功能的。EPS的優(yōu)點(diǎn)：-減少油耗：EPS是需-動(dòng)系統(tǒng)，在不需要轉(zhuǎn)向助力時(shí)不工作，取消了液壓元件，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載。據(jù)統(tǒng)計(jì)，轎車應(yīng)用EPS系統(tǒng)可以節(jié)油3%~5%；百公里節(jié)油能達(dá)到0.3L/100km。（不要小看3%，3%夠搞發(fā)動(dòng)機(jī)的干幾年）-助力特性好：EPS可以實(shí)現(xiàn)隨速助力，而且根據(jù)事先設(shè)定好的助力性能，可以實(shí)現(xiàn)回正，保持，高速反助力等等，低速時(shí)保證輕便助力，而高速時(shí)保持良好的路感。而且可以通過控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)路面反沖的減震效果。-重量輕，環(huán)保：無(wú)液壓油，沒有泄露且重量降低很多，同時(shí)也省略了許多液壓系統(tǒng)中的化工材料件，可回收的比例大大增加。-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：在生產(chǎn)裝配和布置安排上都有很大的優(yōu)勢(shì)，而且調(diào)整容易，下線刷寫程序即可，新型號(hào)匹配生產(chǎn)準(zhǔn)備期，液壓大概在5個(gè)月，EPS只需要幾周就可以完成調(diào)校。-主動(dòng)安全和舒適駕駛：與ESP，ABS，ESC等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子配合，能夠增加車輛的主動(dòng)安全功能，同時(shí)提高駕駛的舒適體驗(yàn)。EPS控制功能的實(shí)現(xiàn)：1.基本助力功能EPS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的基本功能，即是隨車速改變助力大小，控制電機(jī)給出適當(dāng)?shù)闹??；镜闹刂撇豢紤]轉(zhuǎn)向時(shí)的動(dòng)態(tài)因素，只根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車速信號(hào)，從事先制定好的基本助力特性表中取得相應(yīng)的目標(biāo)助力電流，然后利用控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)電流的跟蹤控制。比如下圖，是特性曲線的一個(gè)抽象示例：橫軸是方向盤扭矩。也就是說，將司機(jī)給方向盤的力作為依據(jù)，分為中心區(qū)，線性區(qū)和極限區(qū)，分別給出0助力，線性助力和最大助力。對(duì)于不同的車速，其對(duì)應(yīng)曲線是不一樣的。一般來說，車速越快，給出的助力越小，飽和助力也同樣越小。原理請(qǐng)?jiān)斠娖嚴(yán)碚撚嘘P(guān)汽車轉(zhuǎn)向系：輪胎-地面阻力與車速的關(guān)系。有些助力特性甚至?xí)诟咚贂r(shí)給出負(fù)的助力，也就是反向助力，以此保證高速時(shí)操縱的穩(wěn)定性。BMW的主動(dòng)轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)（雖說還有液壓，但是輔助電子控制，有參考價(jià)值）會(huì)根據(jù)車速不同，改變轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的減速比，簡(jiǎn)單的說，平時(shí)方向盤打死要1圈半，高速時(shí)同樣的角度要打2圈半才能打死。EPS系統(tǒng)雖然還沒有聽說能實(shí)現(xiàn)這樣的功能（其實(shí)只是沒有做相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)而已），但是可以實(shí)現(xiàn)在高速時(shí)加大穩(wěn)定阻尼，讓方向盤感覺沉重，可以精細(xì)控制轉(zhuǎn)向角度。2.補(bǔ)償功能除了基本功能之外，為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)而舒適的助力效果，還要對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的摩擦，電機(jī)帶來的阻尼，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的慣性等作出一定的補(bǔ)償。具體的補(bǔ)償模式，涉及到算法的自然要去請(qǐng)教軟件工程師。大致的方法，應(yīng)該是對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，然后推導(dǎo)出補(bǔ)償?shù)奈锢砟Ｐ停M(jìn)行計(jì)算。3.電機(jī)控制電機(jī)控制基本算作下層控制策略的一部分。將上層計(jì)算出的需求助力進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到所需的電機(jī)控制電流/電壓，并通過比例積分導(dǎo)數(shù)反饋循環(huán)控制（PIDcontrol），實(shí)現(xiàn)精確和實(shí)時(shí)的電機(jī)控制。電機(jī)控制又是另一個(gè)說起來非常非常非常復(fù)雜的東西。。。許多人做了一輩子啊。